Einleitung:

Die Rotation der Erde kann für kurze Zeitabschnitte als konstant angesehen werden, da die Reibungkräfte erst auf lange Zeiträume einen spürbaren Einfluss haben. Die Erdvorticity ist abhängig vom Breitenkreis, also der Winkel (Phi) zwischen Rotationsachse und Erdoberfläche. Es ist hierbei nun empfehlenswert vom kartesichen Koordinatensystem (3 Dimensionen: x,y,z) wegzugehen und sich die Rotation in Kugelkoordinaten anzusehen. Es hat den Vorteil, dass man zur Lokalisierung von Punkten auf der Kugeloberfläche nun nicht mehr 3 Koordinaten braucht, sondern nur noch den Abstand zum Mittelpunkt und den Winkel Phi. Was einem nun schnell einleutet ist, dass die Erdvorticity an den Polen ihren maximalsten Wert, da die Erdrotationsachse gleich der Vertikalkomponente k ist. Anders ausgedrück bedeutet dies, der Betrag f von k ist am Pol am Größten. Unter Betrachtung jener Vertikalkomponente k (in der Abbildung grün eingezeichnet) ist nun leicht zu erkennen, dass sich in jeden anderen Punkt auf der Kugel die Vertikalkomponente neigt bzw. ungleich der Erdrotationsachse ist, daher der Betrag f wird kleiner. Die Erdrotation Omega (w) ist dann nur noch über den Winkel Phi zu beschreiben. Je weiter man sich nun vom Pol entfernt, also umso kleiner wird der Winkel Phi wird, desto kleiner wird auch der Rotationsanteil in der Vertikalkomponente. Am Äquator ist dieser dann schließlich NULL. Sie steckt dann vollständig in der j-Komponente, die am Äquator parallel zur Erdoberfläche ist und daher auf die horizontale Vorticity keinen Einfluß hat.

Abb: Schematische Darstellung der Erdrotation zur Verdeutlichung der Erdvorticity.

Um einen exakten Wert für die Erdvorticity f zu erhalten kann folgende Formel benutzt werden.

Erdvorticity = 2 * Rotationsgeschwindigkeit * sin vom Winkel

© Sebastian Unger