De wind buigt af

Het verschil in luchtdruk tussen verschillende gebieden op aarde is de oorzaak van wind. Wind waait van een hogedrukgebied naar een lagedrukgebied. Men dacht dat de wind gewoon volgens de kortste weg zou gaan. Maar Christophorus Buys Ballot ontdekte door het combineren van zijn vele weerkundige waarnemingen, dat dat niet klopte. De wind buigt af.

Buys Ballot heeft zijn wet (1857) als volgt geformuleerd: “Staande met de rug naar de wind, bevindt het lagedrukgebied zich op het noordelijk halfrond links van de waarnemer en het hogedrukgebied rechts van hem.”

De wind gaat van hoge druk naar lage druk, maar buigt onderweg steeds af van de kortste weg. Op het noordelijk halfrond buigt de wind af naar rechts. Vanuit die nieuwe richting wil de wind weer naar het lagedrukgebied en buigt weer af naar rechts. Zodoende zal de wind die een lagedrukgebied nadert er tegen de klok in om heen draaien.
Ook een wind die van een hogedrukgebied afstroomt, wijkt af naar rechts. Vanuit die nieuwe richting wil de wind weer verder van het hogedrukgebied af en buigt weer af naar rechts. Zodoende zal de wind die een hogedrukgebied verlaat er met de klok mee om heen draaien.

Op het zuidelijk halfrond is dit alles precies andersom. Daar buigt de wind af naar links. De wind draait met de klok mee om een lagedrukgebied. En tegen de klok in om een hogedrukgebied.

Het afbuigeffect is pas merkbaar bij heel grote afstanden. Als je thuis een raam aan de voorkant en aan de achterkant openzet waait de wind (de tocht) gewoon van hoge naar lage druk. Jouw huis is gewoon niet groot genoeg om enig effect van de wet van Buys Ballot te meten.

Oorzaak van de afgebogen route

Het afbuigen wordt veroorzaakt door de draaiing van de aarde om haar eigen as in combinatie met het feit dat de omloopsnelheid van het aardoppervlak aan de evenaar groter is dan op andere breedtegraden.

De route die luchtstromen op aarde volgen is grotendeels het resultaat van twee oorzaken. Ten eerste is dat de drukgradiëntkracht waardoor lucht altijd van hoge druk naar lage druk toe stroomt. Ten tweede is dat de zogenaamde Corioliskracht.

Corioliskracht

Coriolis had dat effect beschreven voor een bewegend voorwerp op een draaiende schijf. Een stilstaande waarnemer buiten het draaiende systeem ziet geen afbuiging, maar ziet dat het doel van het bewegende voorwerp wegdraait, waardoor het voorwerp z’n doel mist. De waarnemer buiten het systeem heeft geen Corioliskracht nodig om de afbuiging te verklaren. Daarom heet het ook wel een schijnkracht.

Afbuiging van de ingezette route treedt in ieder draaiend systeem op bij voorwerpen die binnen dat systeem bewegen. De wet van Buys Ballot wordt daarom vaak als een toepassing van de Corioliskracht gezien. Maar met enkel de Corioliskracht zou de wind steeds sneller afbuigen. In werkelijkheid is er ook weer de drukgradiëntkracht die ervoor zorgt dat het versnelde afbuigen niet plaats vindt en de lucht uiteindelijk wel richting zijn doel, het lagedrukgebied, blijft gaan, maar niet volgens een rechte lijn.

Orkanen

Een orkaan, cycloon, hurricane, tyfoon of hoe je ‘m ook noemt, is een groot lagedrukgebied. Overeenkomstig de wet van Buys Ballot draait een orkaan op het noordelijk halfrond linksom en op het zuidelijk halfrond rechtsom.

Passaatwinden

Passaatwinden waaien het hele jaar door vanaf de subtropen naar de evenaar en vormen een mooie illustratie van de wet van Buys Ballot. Op het noordelijk halfrond buigt de passaat af naar rechts. Op het zuidelijk halfrond naar links. Dat betekent dat alle passaatwinden naar het westen afbuigen en dus schuin uit het oosten komen.

De passaat ten noorden van de evenaar heet dan ook noordoostpassaat. En ten zuiden van de evenaar zuidoostpassaat. Bij de evenaar komen ze samen en gaan van precies van oost naar west.

Bewijs dat de aarde draait

Het feit dat de wet van Buys Ballot geldig is, kan alleen verklaard worden door de draaiing van de aarde om haar eigen as. De wet van Buys Ballot is daarom ook een bewijs dat de aarde om haar eigen as draait. En dat dus niet de zon, maan, planeten en sterren in 24 uur een rondje aarde doen. Voor het geval je daar nog over mocht twijfelen.

Kolk in het badwater – Broodje Aap

De Corioliskrachten werken ook op zeestromingen. Maar zet de verhaaltjes over de kolk in het badwater bij het er uittrekken van de stop maar uit je hoofd. Op de afmetingen van het bad is het effect van de Corioliskracht verwaarloosbaar. Andere effecten overheersen en bepalen daarbij de draairichting van de kolk in het afvoerputje.