Закон Бэра и закон Кориолиса

Закон Бэра — это частный случай применения к гидрографии и метеорологии закона Кориолиса об ускорении относительного движения (1835 год), объясняющий причину известного отклонения течения рек к правому берегу (в южном полушарии — к левому), а также иногда очень заметного отклонения ветра от направления градиента давления. Это отклонения происходит под влиянием «Кориолисовой силы», которая возникает за счет вращения вокруг оси земли.

В приложении к геофизике, в частности, к гидрографии, на отклоняющую силу за счет вращения земли первый обратил серьезное внимание академик К. Бэр, почему и закон Кориолиса называется часто законом Бэра.
Многолетние наблюдения над руслами рек, как в Европе, так и, в особенности, в Сибири с ее многоводными и быстрыми реками, с очевидностью указывают на присутствие силы, отклоняющей у рек течение к правому берегу. Этим объясняется то, что в северном полушарии правый берег рек более крутой, чем левый, постепенно размывается водою. Волга, например, постепенно меняет свое русло и отходит в направлении правого берега. В Казани такой отход измеряется уже расстоянием в несколько километров. То же явление происходит в Северной Америке и в Сибири.

В южном полушарии, где, по закону Кориолиса, эта отклоняющая сила должна иметь обратное направление, мы, действительно, наблюдаем подмывание левого берега рек. Сравнительно медленное движение речной воды вызывает незначительное действие этой отклоняющей силы. Это подмывание можно определить только по результату очень длительного воздействия на рельеф русла.

То же явление искривления пути наблюдается и в морских течениях: вправо в северном полушарии, в южном — влево от направления перемещения водных масс. Исследования отклонений течения рек в 30-е годы 20 века подверглись тщательной обработке со стороны Л. Неймана. Оказалось, что точный подсчет действия вращения земли дает результат вполне согласный с наблюдениями над действием напора воды.

Под непосредственным влиянием статей Бэра и работ по динамике московского профессора Брашмана, Фингер в 1877 году дал исчерпывающую теорию действия этой отклоняющей силы на воздушные течения и на общую циркуляцию атмосферы. Вскоре затем появился и ряд других трудов по этому вопросу, в том числе — исчерпывающее исследование Экгольма (1894 год). В настоящее время закон Бэра-Кориолиса положен в основу всей динамической метеорологии.

Точное формулирование закона Кориолиса-Бэра позволяет учесть силу отклоняющего действия, возникающего за счет вращения земли. При этом от силы Кориолиса следует отличать влияние изменения момента вращения воздушных масс при их переходе из одной широты в другую. В атмосфере, в особенности при циклонических ветрах, скорости воздушных масс достигают такой величины, что значение отклоняющей силы становится вполне ощутимым и сравнимым с действием градиента давления.