זריקה שמחטיאה
שני ילדים עומדים על קרוסלה מסתובבת בגן השעשועים, אחד במרכז ואחד בשפה. הילד שבמרכז זורק כדור ישר אל השני. עד שהכדור מגיע, התופס כבר הוסע הלאה, והכדור חולף על פניו. מי שעומד בלי לזוז ומסתכל מלמעלה לא ראה שום דבר מוזר: הכדור עף בקו ישר, והמטרה זזה. בעיני הילדים, הכדור סטה הצידה.
הסטייה הזאת, שנראית רק למי שמסתובב יחד עם הקרקע, היא אפקט קוריוליס. היא נקראת על שם גספאר גוסטב קוריוליס, מהנדס צרפתי שפיתח בשנת 1835 את המתמטיקה של תנועה במכונות עם חלקים מסתובבים. שום דבר לא דוחף את הכדור הצידה. העיקום נובע מכך שמתארים תנועה ישרה מתוך משטח שמסתובב.
הקרקע מסתובבת מתחתיכם
גם כדור הארץ הוא קרוסלה, אבל קרוסלה מוזרה: כמה הקרקע מסתובבת תלוי במקום שבו עומדים. בקוטב הצפוני הקרקע מסתובבת סביב הציר האנכי שלה בדיוק כמו קרוסלה, פעם ביממה, נגד כיוון השעון כשמסתכלים מלמעלה. בקו המשווה הקרקע מוסעת סביב ציר כדור הארץ, אבל היא לא מסתובבת סביב הציר האנכי שלה בכלל: קו שצבוע מצפון לדרום נשאר מצפון לדרום. בין לבין, הקרקע מסתובבת בקצב של כדור הארץ כפול הסינוס של קו הרוחב. בלונדון, בקו רוחב 51.5° צפון, זה 0.78 סיבוב ביממה. מדרום לקו המשווה הסינוס שלילי, והקרקע מסתובבת לכיוון ההפוך, עם כיוון השעון.
אותו כלל קובע את הקצב של מטוטלת פוקו, שמישור התנודה שלה מסתובב לאט כשהרצפה מסתובבת מתחתיה: פעם ביממה בקוטב, בערך פעם ב־31.8 שעות בפריז, ואף פעם לא בקו המשווה.
נסו: עם כדור הארץ ולונדון, ראו איך הכדור נוחת מימין לתופס. הזיזו את נסיעה עם כדור הארץ אל מבט הרוכבים, ומשטח הקרוסלה מפסיק להסתובב בזמן שעקבת הגיר של הכדור מתעקלת. אחר כך בחרו קו המשווה ואז קייפטאון, וראו את הסטייה נעלמת ואז מתהפכת.
ימינה בצפון, שמאלה בדרום
לאיזה כיוון שלא תזרקו, סיבוב הקרקע מסיע את המטרה לאותו צד, ולכן הסטייה תמיד לאותו צד של המסלול: ימינה בחצי הכדור הצפוני, שמאלה בחצי הכדור הדרומי. התאוצה הצידית שרוכב היה מודד היא
כאשר הוא קצב הסיבוב של כוכב הלכת, המהירות ו־ קו הרוחב. כוכב לכת שמסתובב מהר יותר, גוף שנע מהר יותר או מקום קרוב יותר לקוטב, כולם מחזקים אותה.
על כדור הארץ היא זעירה בפרקי זמן קצרים. כדור בייסבול שנזרק בלונדון למרחק של 60 מטרים בשתי שניות מוסט הצידה בפחות מסנטימטר. הסטייה גדלה עם ריבוע זמן המעוף, ולכן תותחנים שיורים למרחק של עשרות קילומטרים חייבים להביא אותה בחשבון, והיא מעצבת כל דבר שממשיך לנוע שעות או ימים. בסצנה כל זריקה נעה בחופשיות שלוש שעות, מספיק זמן כדי שהקרקע תסתובב בכמה עשרות מעלות. האוויר הוא הדוגמה המובהקת לכך.
רוחות הסחר וסופות מסתובבות
ליד קו המשווה אוויר חם עולה, מתפשט בגובה לכיוון הקטבים, שוקע שוב בסביבות 30 מעלות צפון ודרום, וזורם בחזרה לכיוון קו המשווה לאורך פני השטח. אילו כדור הארץ לא היה מסתובב, הזרימה החוזרת הזאת הייתה נושבת ישר מצפון ומדרום. במקום זאת היא סוטה: ימינה בצפון, ולכן היא מגיעה מצפון־מזרח, ושמאלה בדרום, ולכן היא מגיעה מדרום־מזרח. הרוחות המזרחיות היציבות האלה הן רוחות הסחר, שנשאו ספינות מפרש לרוחב האוקיינוס האטלנטי.
סופה היא אזור של לחץ נמוך ששואב אליו אוויר מכל הכיוונים. כל זרם אוויר סוטה ימינה בצפון, ולכן הוא מחטיא את המרכז ומסתובב סביבו נגד כיוון השעון. בדרום הסטייה שמאלה, והסופות מסתובבות עם כיוון השעון. קרוב לקו המשווה סיבוב הקרקע חלש מכדי להתניע את הסיבוב, ולכן הוריקנים וטייפונים כמעט אף פעם לא נוצרים במרחק של פחות מכ־5 מעלות ממנו.
נסו: הזיזו את נסיעה עם כדור הארץ אל רוחות וסופות, ואז גררו את קצב הסיבוב מבלי סיבוב אל צדק. צדק מסתובב בפחות מעשר שעות, והרוחות שלו נמשכות לרצועות ולסופות שמחזיקות מעמד זמן רב.
הטענה המפורסמת שהמים בכיור מתנקזים לכיוון אחד בכל חצי כדור אינה נכונה בחיי היום־יום. המים יוצאים מהכיור תוך שניות, על פני סנטימטרים, ואפקט קוריוליס חלש מדי כדי לגבור על המערבולת שנשארה ממילוי הכיור או על צורת פתח הניקוז.
כוח שלא באמת קיים
במבט מהכוכבים, שום כוח צידי לא פועל על הכדור או על הרוח; הם ממשיכים ישר בזמן שהקרקע מסתובבת. מי שמודד הכול ביחס לקרקע, כמו חזאים ומהנדסים, חייב להוסיף דחיפה צידית כדי שהמשוואות שלו ייתנו את התוצאה הנכונה. הדחיפה הזאת נקראת כוח קוריוליס. היא אמיתית במובן שהיא חוזה בדיוק את מה שרואים ממשטח מסתובב, ומדומה במובן ששום דבר לא באמת דוחף.
מה המודל הזה משאיר בחוץ
הסצנה מתייחסת לקרקע בקו רוחב אחד כאל קרוסלה שטוחה שמסתובבת בקצב של כוכב הלכת כפול הסינוס של קו הרוחב, ומניחה לכדור לעוף ישר במבט מהשמיים. מעל קרוסלה אמיתית הכדור גם נסחף החוצה מהמרכז. מעל כוכב לכת אמיתי, הבליטה הקלה של כדור הארץ בקו המשווה מבטלת את הסחיפה הזאת, ולכן תנועה חופשית ארוכה מתעקלת ללולאה במקום להסתחרר החוצה. בקו רוחב 45° חבילת אוויר שנעה בחופשיות הייתה משלימה לולאה שלמה בתוך כ־17 שעות. במשך כמה שעות שתי התמונות סוטות באותו קצב, ובגרסה הפשוטה ביותר של המודל של כוכב הלכת הכדור נוחת באותו כיוון, קצת יותר קרוב.
הזמן מואץ, כך שיממה על כוכב הלכת נמשכת 32 שניות. הקרוסלה, הסופה וחגורת רוחות הסחר מצוירות גדולות בהרבה מבמציאות, והזוויות שלהן הן להמחשה בלבד: רוחות סחר וסופות אמיתיות מעוצבות גם על ידי הלחץ, החיכוך עם פני השטח והחום. המודל מראה רק סטייה צידית; רכיב אנכי קטן של האפקט, שגורם לגופים שנעים מזרחה להיות קלים מעט יותר, נשאר בחוץ. במבט על כוכב הלכת, הגלובוס מצויר כפי שהרוכבים רואים אותו, נייח, עם חץ שמראה איך הוא מסתובב ביחס לכוכבים.