Geostrofische wind

Geostrofische wind is een luchtstroming waarbij corioliskracht en drukgradient in evenwicht zijn. Er is dus een directe relatie tussen windsnelheid en drukgradient. Aangezien er op enige hoogte verder geen krachten op de lucht werken, zal de wind daar altijd vrijwel geostrofisch zijn. Afwijkingen ten opzichte van geostrofische wind onstaan bij gekromde isobaren. Aan het aardoppervlak is de wind nooit geostrofisch, maar kleiner aangezien er een grenslaag aan het aardoppervlak is.

Richting van Geostrofische wind

De richting is het simpelst. Corioliskracht is altijd loodrecht op de snelheid, dus de drukgradient en de snelheid zijn ook loodrecht op elkaar. Geostrofische wind is altijd evenwijdig aan de isobaar. Is de drukgradient richting zuiden (naar het zuiden hogere druk), dan is de snelheid richting oosten dan waait de wind van west naar oost en is het dus westenwind.

Dit is een heel normale situatie in Nederland, aangezien er boven de noordpool een hogedrukgebied ligt, ten zuiden daarvan een lagedrukgebied, op de subtropen weer een hogedrukgebied en rond de evenaar weer een lagedrukgebied. Nederland zit ongeveer in het midden met een lagedrukgebied in het noorden en een hogedrukgebied in het zuiden. Daardoor is het vaak westenwind.

Snelheid van Geostrofische wind

De grootte van de snelheid is iets lastiger. De omwentelingssnelheid van de aarde is 1 omwenteling per dag. Dit geeft een hoeksnelheid van

<math>\omega = \frac{2 \pi}{86400}</math>

Het gedeelte hiervan dat loodrecht op het aardoppervlak staat is gelijk aan

<math>\omega_n = \frac{2 \pi \sin \varphi}{86400}</math>

waarbij <math>\varphi</math> de breedte is. De coriolis kracht per volume eenheid is gelijk aan

<math>F_{cor} = \rho \omega_n = \frac{2 \pi \rho u \sin \varphi}{86400} = \pm|\nabla P|</math>

waar <math>u</math> de snelheid is, en <math>\rho</math> de dichtheid. Dit moet dus gelijk zijn aan de drukgradient. De drukgradient dient meestal te worden afgelezen van een weerkaart waarin isobaren staan aangegeven. De grootte van de drukgradient is dan gelijk aan het drukverschil tussen twee isobaren gedeeld door de afstand tussen die twee isobaren.