Ain Kallis
Autod sõidavad põhjapoolkeral parempoolsesse kraavi. Tähelepanek
Pole olemas sellist asja nagu sirgjoon. Üks Murphy seadustest
„Loodusseadus on üldkehtiv loodusnähtusi kirjeldav seaduspärasus, mille aluseks on tehtud vaatlused või katsed, mida on edasi arendatud matemaatiliselt ja mida seletab lõpuks teooria,“ mainib kõiketeadev Vikipeedia.
Iga jumala päev loeme-kuuleme, kuidas kaaskodanikud hiilivad mööda kehtivatest seadustest. Ent kuidas käitub ilm, kas ta on seaduskuulekas? Siin ei ole küll mingit kahtlust: loodusseadused ei pööra mingit tähelepanu ei riigipiiridele ega -korrale. Mõni seaduspärasus tundub triviaalsena: piksevarras tõmbab välku ligi või kui komistad, tõmbab gravitatsioonijõud sind ninali jms. On ka selliseid põnevaid seadusi, mille oskuslik rakendamine võib asjatundmatuid aga haneks tõmmata.
Kes keerutab vannis vett?
Igaüks meist on arvatavasti jälginud vannist või WC-potist ära voolava vee keeriseid. Ning ehk isegi mõelnud: mis küll paneb ta ühte või teist pidi keerlema? Paljud, kes on turistina juhtunud ekvaatori kanti, teavad hästi, et põhjuseks on Coriolisi jõud.
Viimastel aastatel on ette sattunud õige mitu reisijate emotsionaalset kirjeldust selle jõu efektist Ecuadoris, Galapagose saartel, Keenias ja Ugandas, st ekvaatoril. Näide Ecuadoris korraldatud katse kohta: „ .. Coriolist demonstreeriti ka, see oli igati efektne. Neil oli selle jaoks portatiivne kraanikauss, mida sai tõsta eri kohtadesse. Ja paar sammu ühel pool punast joont (ekvaatorit – A. K.) läks torusse voolav vesi tõepoolest ühtepidi keerisesse, teisel pool jälle teistpidi. Joone peal aga ei tekkinud üldse keerist, vesi voolas sirgelt. .. Efektne oli küll! Ekvaatoril sai veel kanamuna naelapea otsa seisma panna, ekvaatorist eemal on see tunduvalt raskem.“
Giidid seletasid teadmishimulistele turistidele nagu koolis: põhjapoolkeral voolab veekeeris vastupäeva, mõne sammu kaugusel lõunapoolkeral aga päripäeva. Nii nagu käituvad korralikud orkaanid ja tsüklonidki. Peaaegu kõik olid sellisest efektist midagi kuulnud.
Coriolisi jõud on prantsuse füüsiku ja matemaatiku Gaspard-Gustave de Coriolisi järgi nime saanud jõud, mis teaduslikumalt väljendudes „mõjub näivalt liikuvatele kehadele taustsüsteemis“. Lihtsamalt öeldes, kehad õhus liiguvad kõverjoonel võrrelduna pöörleva maakera pinnaga. Maa pöörlemine mõjutab nii õhumasside kulgemist kui ka mitmesuguste liikuvate objektide suunda. Kui meie planeet ei pöörleks, puhuksid näiteks tuuled keskmistelt laiustelt otse ekvaatori suunas, et see aga nii pole, on põhjapoolkeral nn passaatide suund kirdest edelasse, lõunapoolkeral aga kagust loodesse, kõrvale kalduvad ka merehoovused.
Coriolisi jõud on võrdeline liikuva keha massi, kiiruse ja geograafilise laiuskraadi siinusega. Seega on ta suurim poolustel ja kahaneb ekvaatori suunas, kus ta muutub, pange tähele, nulliks.
Tolle jõu mõjul tekivad ka orkaanid troopilistel laiustel, mitte ekvaatori lähedal. Alla 300 miili kaugusel ekvaatorist on nonde hiigelkeeriste sündi märgatud väga-väga harva. Kõige lähemale ekvaatorist (1,4 °N) on jõudnud troopiline torm Vamei Vaiksel ookeanil 2001. aastal. Ekvaatori lähedal on olemas kõik orkaanide või taifuunide tekke eeldused (vee temperatuur suurel alal vähemalt 26 °C, soe ka sügavuti, suur õhuniiskus, nõrk tuul), puudu jääb vaid Coriolisi jõud.
Muide, orkaanide palju väiksematele sugulastele tornaadodele too jõud erilist mõju ei avalda, sest neid on nähtud pöörlemas mõlemas suunas mõlemal poolkeral.
Teiseks tuleb märkida, et Coriolisi jõud on väga väike, muutudes nähtavaks vaid suurte (õhu)masside või pikkade vahemaade korral. Üks näide. Esimese maailmasõja ajal 1918. aasta märtsis pommitasid sakslased 110 km kauguselt Pariisi. Mürskude lend kestis kolm minutit. Lennu kestel jõudis maamuna end pöörata ning kui suurtükiväelased ei oleks arvestanud prantslasest teadlase formuleeritud loodusjõu mõju, oleks mürskude trajektoor kaldunud märgist paremale umbes ühe kilomeetri jagu!
Coriolisi jõu tõttu pöörlevad troopilised tsüklonid põhjapoolkeral vastupäeva (vasak pilt) ja lõunapoolkeral päripäeva (paremal). Vasakpoolsel pildil on taifuun Nanmadol, mis räsis 2022. aasta septembris Filipiine, Lõuna-Koread ja Jaapanit. Parempoolsel pildil on näha tsüklon Darian, mis tekkis 2022. aasta detsembris India ookeanis asuvate Kookossaarte lähedal. NASA / WIKIPEDIA
Peaaegu samal ajal tulistasid britid Falklandi lähedal Saksa laevu. Tabelid Coriolisi jõu arvestamise kohta olid kahurväelastel küll olemas, aga kahjuks põhjapoolkera tarbeks. Seekord põrutati vaenlasest mööda 100 meetri võrra, aga vasakult poolt!
Coriolisi jõud pidavat mõjuma ka muudel elualadel. Näiteks põhjapoolkeral kuluvat ühesuunalise liiklusega raudteedel rohkem parempoolne ja lõunapoolkeral vasakpoolne rööbas. Kooliajast on meeles nn Baeri seadus, mille kohaselt uhutakse põhjapoolkeral meridiaanisuunalistel jõgedel enam parempoolset kallast. Seda seadust on täiendanud Jacques Babinet, üldistades Maa pöörlemise mõju kõikidele jõgedele, olenemata voolusuunast (Baeri-Babinet’ seadus).
Asjaomane teema on paelunud paljusid teadlasi. Mõne arvates on Maa pöörlemisest tingitud Coriolisi jõud liiga nõrk, mõjutamaks jõesängide kujunemist. Selle eksliku seisukoha lükkas ümber ei keegi muu kui Albert Einstein oma 1926. aastal ilmunud artiklis.
Kuidas siis ikkagi turiste petta?
Tegu on mustkunstiga. Kõigepealt tuletage meelde, et ekvaatoril on Coriolisi jõu suurus null. Mõjuma hakkab ta alles sadade kilomeetrite kaugusel sellest tähtsast joonest. Ja ka seal on seda raske märgata. On arvutatud, et kraanikauss, millega saaks meie laiustel edukalt demonstreerida Coriolisi efekti, peaks olema peaaegu korvpalliväljaku suurune!
Tihti väidetakse, et Coriolisi efekti tõttu hakkab põhjapoolkeral valamust või vannist ära voolav vesi pöörlema vastupäeva, aga lõunapoolkeral päripäeva. Tegelikult ei olene see mitte Coriolisi efektist, vaid pigem vee liikumissuunast ja muudest teguritest. Pildil oleva vanniga tõmmatakse Coriolisi efekti demonstreerides turiste haneks Ecuadori pealinnas Quitos. JAAK ANTON
Internetist võib hea tahtmise korral leida näpunäiteid, kuidas panna vett portatiivsesse kraanikaussi voolama soovitud suunas. Kauss peab olema kandiline, põhjas väike auk. Algimpulss vee voolusuunale antavat aga enda liigutamisel koos kausiga. Tasuks proovida. Ekvaatoriks võib valida näiteks köiejupi.
Muide, on teada vähemalt üks juhtum, kus vee käitumine ei olenenud Coriolisi jõust – see olevat juhtunud Keenias täpselt maakera poolitaval joonel Nanyuki linnas, kus interneti andmeil olevat vesi kausis pöörelnud loodusseadusele risti vastupidi …
Coriolisi jõud on põnev asi: põhjapoolkeral pidavat naiste lokid samuti keerduma teisele poole kui lõunapoolkeral.
Ent kuidas saada teada, et olete teisel pool ekvaatorit? 1998. aastal olevat ajakirja Sports Illustrated numbris ilmunud artikkel „Null-laius“. Selles soovitatud turistidel Costa Ricas (!) minna matkale lõuna poole. Kui mõne päeva pärast märkate, et teie tualetipotis läheb vesi alla päripäeva, siis olete jõudnud lõunapoolkerale.
Ain Kallis (1942) on meteoroloog, klimatoloog ja publitsist. Tema peamine uurimisvaldkond on Eesti kiirguskliima. Töötab peaspetsialistina Eesti keskkonnaagentuuris.
Artikkel ilmus Horisondi 4/2025 numbris.