Wenn keine äussere Kraft einwirkt, ändert sich der Drehimpuls eines Körpers nicht. Die Gleichung L = mvr bedeutet also, dass, wenn einer der drei Parameter (m, v, oder r) abnimmt, einer der beiden anderen Parameter proportional dazu zunehmen muss, damit der Drehimpuls L erhalten bleibt.
Das klassische Beispiel für die Erhaltung des Drehimpulses ist die Rotationsgeschwindigkeit einer Eiskunstläuferin (in diesem Fall Denise Bielmann). Die Rotationsgeschwindigkeit nimmt zu, wenn die Eiskunstläuferin ihre Arme näher an den Körper bringt. In der Sprache der Mathematik würde man sagen, dass sie r (ihren Radius) verkleinert und damit v (ihre Rotationsgeschwindigkeit) vergrössert, um L (den Drehimpuls) zu erhalten.
Machen Sie das Experiment selbst, z.B. mithilfe eines einfachen Drehhockers: Setzen Sie sich auf den Hocker und drehen Sie sich so schnell wie möglich mit ausgestreckten Armen und Beinen und ziehen Sie sie dann allmählich wieder zu sich heran. Da die Masse m konstant bleibt, wird sich die Rotationsgeschwindigkeit v sofort erhöhen.
Ein weiteres einfaches Experiment besteht darin, einen an einer Schnur befestigten Gegenstand um den Finger kreisen zu lassen. In dem Masse, wie sich die Schnur um den Finger wickelt (der Radius r wird kleiner), nimmt die Geschwindigkeit des Objekts zu.
Was bedeutet das nun für das Wetter?
Da die Winkelgeschwindigkeit der Erde konstant ist, wird die Bewegung der Luftmassen auf der Erdoberfläche davon beeinflusst, ob sie sich den Polen nähern oder von ihnen entfernen (d.h. den Abstand zur Rotationsachse r verringern oder vergrössern). Dabei dürfen wir nicht vergessen, dass die Erde eine Kugel und keine Scheibe ist, was die Sache etwas komplizierter macht. Dies wird im zweiten Teil der Blogserie über die atmosphärische Zirkulation behandelt.
Hinweis: Dieser Blog wurde ursprünglich auf Französisch publiziert.