Toen Columbus voor het eerst naar Amerika zeilde, maakten zijn
reisgenooten zich ongerust over den steeds aanhoudenden
Noordoostewind, die hun, zooals zij vreesden, de terugreis
onmogelijk zou maken. Naderhand maakten de Spanjaarden voor hun
reizen naar Amerika altijd gebruik van dezen wind, die ten Zuiden
van de Kanarische eilanden tusschen Afrika en Amerika het geheele
jaar door steeds in dezelfde richting waait, namelijk dichter bij
Europa uit het Noordoosten, verder zuidelijk en westelijk steeds
meer uit het Oosten. Ten Zuiden van den evenaar treft men op
dezelfde wijze een voordurenden Zuidoostewind aan, die over een
gebied waait, dat zich tot aan de grens van den heeten aardgordel
uitstrekt. Deze bestendige winden, die _passaten_ genoemd worden,
heerschen ook in het heete gedeelte van den Stillen Oceaan, ten
Noorden van den evenaar als Noordoostpassaat, ten Zuiden van den
evenaar als Zuidoostpassaat, en den Zuidoostpassaat treft men ook in
den Indischen Oceaan aan. In het noordelijke deel van dezen Oceaan,
evenals in het Zuiden van Azië, treft men in plaats daarvan de
moessons aan, die om het halve jaar hun richting omkeeren en in den
zomer als Zuidwestewind, in den winter als Noordoostewind waaien.
Een verklaring van deze passaatwinden, die zich door hun
regelmatigheid zoo opvallend van de onregelmatige wisseling van weer
en wind in de gematigde streken onderscheiden, werd voor het eerst
in 1735 door een Engelsch sterrekundige _Georg Hadley_ gegeven. In
de buurt van den evenaar, waar de zonnestraling het felst is, wordt
de lucht sterk verhit, en omdat warme lucht bij denzelfden druk
ijler en lichter is dan koude lucht, stijgt zij omhoog. Van beide
kanten, van het Noorden en van het Zuiden, stroomt dan de lucht
daarheen om de plaats van de opstijgende lucht in te nemen.
[Illustratie]
Daar het gewicht van een kolom ijle, warme lucht geringer is dan het
gewicht van een even hooge kolom koude lucht, neemt de druk in de
warme luchtkolom naar boven langzamer af dan in de koude. Zij kunnen
zich dus niet in rustig evenwicht naast elkander bevinden; wanneer
beneden de druk in de warme kolom kleiner is dan in de koude, dan is
omgekeerd op groote hoogte de druk in het warme gebied het grootst.
Boven stroomt daarom de lucht van het warme gebied naar het koude,
terwijl beneden het omgekeerde plaats vindt. In plaats van evenwicht
in rust moet een _regelmatige kringloop_ ontstaan, een onafgebroken
luchtcirkulatie: beneden stroomt de lucht naar het warme gebied,
boven van het warme naar het koude; in de warme luchtkolom stijgt
zij omhoog, in het koude gebied daalt zij naar beneden, zooals ook
in de figuur te zien is, waar de druk op verschillende hoogten
evenals bij den barometer door millimeters kwikhoogte aangegeven is.
Zulk een kringloop vindt 's winters ook in een verwarmde kamer
plaats; bij de kachel stijgt de warme lucht op, bij het raam daalt
de koude lucht neer; langs den zolder stroomt de lucht van de kachel
naar het raam, en over den vloer van het raam naar de kachel. Zoo
waait ook aan de kusten in de tropische gewesten overdag een zeewind
naar het sterk verhitte land, en des nachts een landwind naar de
lauwe zee.
Zulk een kringloop op reusachtige schaal of, juister nog, een
dubbele kringloop vindt boven de tropische oceanen plaats. Van beide
kanten, van het Noorden en van het Zuiden, stroomt de lucht naar den
evenaar; in het midden, den _gordel der windstilten_, stijgt de
heete lucht op en voert groote massa's waterdamp mee, die zich boven
tot wolken verdichten en in zware onweersbuien in zee terugstroomen.
Boven vloeit de lucht naar beide zijden weg, daalt aan de grenzen
van den tropischen gordel op de aarde neer, en stroomt dan langs het
aardoppervlak weer naar den evenaar terug. Volgens deze verklaring
moet dus ten Noorden van den evenaar altijd een Noordewind, ten
Zuiden altijd een Zuidewind waaien. Hoe komt het nu, dat men in
plaats daarvan een Noordoostpassaat en een Zuidoostpassaat aantreft?
Door de aswenteling der aarde.
Wij hebben er reeds op gewezen, dat het draaiende aardoppervlak niet
overal dezelfde snelheid heeft. De plaatsen aan den evenaar, die den
grootsten cirkel van 40 millioen meter in 24 uren doorloopen, hebben
de grootste snelheid, 464 meter per sekonde. Naarmate men zich
verder van den evenaar verwijdert, wordt de doorloopen cirkel
kleiner, en dus ook de snelheid. Aan de grens van de tropische zone
is zij 426 meter, op de breedte van de Kanarische eilanden 400
meter, in Midden-Europa 327 meter. Daar de lucht aan de beweging van
de plaats, waar zij zich bevindt, deelneemt, heeft zij ook een des
te kleinere west-oostelijke snelheid, naarmate men zich verder van
den evenaar verwijdert. Stroomt deze lucht nu langs het
aardoppervlak naar den evenaar, dan behoudt zij haar oorspronkelijke
langzame west-oostelijke snelheid, terwijl zij over plaatsen
strijkt, die sneller bewegen; zij blijft dus steeds meer achter bij
het aardoppervlak, d.w.z. zij beweegt zich ten opzichte van dit
oppervlak in westelijke richting. De lucht, die van het Noorden naar
den evenaar stroomt, beweegt zich in zuidwestelijke richting, is dus
een Noordoostewind, die steeds meer oostelijk wordt; evenzoo moet de
van het Zuiden komende lucht ten Zuiden van den evenaar een
Zuidoostewind worden. Omgekeerd moet de lucht, die boven in den
dampkring van den evenaar wegstroomt, de snelle beweging van den
evenaar behouden, dus de streken, waar zij komt, vooruitloopen; dat
werkelijk hoog in de lucht ten Noorden van den evenaar een
bestendige Zuidwestewind, ten Zuiden van den evenaar een bestendige
Noordwestewind waait (de z.g. anti-passaat), blijkt uit de beweging
van hoogzwevende schapewolkjes, en ook hieruit, dat de asch van
onder den evenaar gelegen vuurspuwende bergen ver ten Noordoosten
van den vulkaan zelf neerkomt.
_De richting van de passaatwinden levert dus een nieuw bewijs op
voor de aswenteling der aarde_. Hetzelfde geldt voor de moessons,
die deel uitmaken van een kringloop van lucht tusschen het vasteland
van Azië en den Indischen Oceaan. Des zomers, wanneer het vasteland
verhit wordt, stroomt daarheen een Zuidewind van uit den Oceaan; 's
winters stroomt omgekeerd de lucht van uit de kille hoogvlakten van
Azië naar de warme, zuidelijke zee. Door de draaiing der aarde wordt
de richting van deze luchtstroomen op dezelfde manier veranderd als
bij de passaten; 's zomers heerscht daarom de Zuidwestmoesson, 's
winters de Noordoostmoesson. Door den invloed van de onregelmatige
verdeeling van land, zee en eilanden treden echter in de moessons
nog vele plaatselijke verschillen op.
Om aan den wind de draaiing van de aarde te zien, behoeft men echter
niet eerst naar de tropen te gaan; ook in ons klimaat hebben wij
haar op bijna elk weerkaartje duidelijk voor ons. In de gematigde
luchtstreken zijn weer en wind zoo veranderlijk en onregelmatig, dat
men langen tijd geloofde, dat er in het geheel geen wet en regel in
te vinden was. Eerst in de laatste eeuw is het gelukt, uit de
gelijktijdige regelmatige opteekeningen van barometerstand en
windrichting in vele plaatsen van Europa ook in deze wisselingen
bepaalde wetten te ontdekken, en zoo de grondslagen voor een begin
van wetenschappelijke weervoorspelling te leggen.
Het eerst vond de Berlijnsche natuurkundige _Dove_, dat de geweldige
stormen, die nu en dan over West-Europa trekken, _reusachtige
luchtwervels_ zijn, evenals de draaikolken in stroomend water en de
kleine wervelwinden, die bij heftige windstooten soms over de straat
loopen. In het midden van zulk een werveling is de luchtdruk zeer
laag; naar buiten neemt hij toe. Om dit midden draaien de
luchtmassa's met geweldige snelheid naar links, d.w.z. in een
richting, tegengesteld aan de beweging van de wijzers van een klok.
Deze geheele luchtdraaikolk schuift meestal van het Westen of
Zuidwesten naar het Oosten of Noordoosten. Zij komt uit den Oceaan
en lost zich boven Europa langzamerhand op, doordat van alle kanten
luchtmassa's op haar storten om de lage drukking op te heffen, en
daarbij haar beweging remmen.
Dit geldt echter ook, al treedt het verschijnsel hier ook zwakker en
onregelmatiger op, voor de gewone winden, zooals _Buys Ballot_ in
Utrecht het eerst bewezen heeft. Volgens de door hem gevonden _wet
der winden_ waait de wind steeds om de gebieden van lagen luchtdruk
heen in een richting tegen de wijzers van een uurwerk in; of, zooals
hij het uitdrukte, heeft een waarnemer, die met den rug tegen den
wind gaat staan, den lagen barometerstand aan de linker-, den hoogen
aan de rechterhand. Van de juistheid van dezen regel kan iedereen
zich gemakkelijk door beschouwing van de weerkaartjes overtuigen,
die dagelijks in de groote kranten afgedrukt worden en waarvan wij
op pag. 143 er ook een weergeven. Men ziet hier duidelijk, hoe,
ondanks kleinere lokale afwijkingen, de winden, waarvan de richting
door de pijlen aangegeven wordt, langs de lijnen van gelijken
luchtdruk of iets meer naar den kant van den lagen druk gericht
zijn, en daarbij het gebied van lagen druk aan den linkerkant
hebben. Zij wervelen dus _naar links_ om het gebied van lagen druk
heen.
De oorzaak van deze draaiing en van deze bepaalde draaingsrichting
ligt weer in de aswenteling der aarde. Was deze er niet, dan zou de
lucht van de omliggende plaatsen van hoogen druk in een rechte lijn
naar een in het midden gelegen gebied van lagen druk stroomen. Maar
door de draaiing der aarde raken deze luchtstroomen van den rechten
weg af. Wij hebben vroeger reeds gevonden op welke wijze de horizon
van een plaats ten gevolge van de aswenteling zijn stand verandert.
Terwijl hij aan de oostzijde daalt en aan de westzijde rijst, draait
hij tegelijk in zijn eigen vlak langzaam naar links om.
[Illustratie: Weerkaartje voor 26 Maart 1909.]
Het eerste kan in aardsche verschijnselen niet voor den dag komen,
omdat alles door de zwaarte tegen de aarde gedrukt wordt; het tweede
moet echter te voorschijn treden, wanneer de lucht als wind over de
aardoppervlakte der aarde strijkt. Het aardoppervlak draait onder
deze luchtstroom langzaam naar links; daarom moet de wind ten
opzichte van de aarde zijn richting veranderen en naar rechts
afbuigen, zoodat het oorspronkelijke richtpunt der beweging aan zijn
linkerkant komt te liggen.
[Illustratie: Begin der beweging]
[Illustratie: Voortzetting der beweging.]
[Illustratie: Afbuiging van den luchtstroom.]
Worden de van alle kanten naar een zelfde middelpunt strevende
luchtstroomen alle onderweg naar rechts afgeleid, dan ontstaat
daaruit een beweging naar links om dit centrum heen. Zoo vormt zich
een werveling, waarin de van buiten aanstroomende en dan in draaiing
geraakte luchtmassa's voortdurend omhoog gezogen worden. Wij vinden
dus, dat _ten gevolge van de aswenteling der aarde de lucht hier om
een gebied van lagen druk in een draaiing moet geraken in een
richting, tegengesteld aan de beweging van de wijzers van een
uurwerk_. Hier, d.w.z. op het noordelijk halfrond. Want uit deze
verklaring vloeit tegelijk voort, dat _op het zuidelijk halfrond de
draaiing in tegengestelde richting plaats vindt_, wat door de
ervaring ook bevestigd wordt, en wat voor de cyklonen in den
Indischen Oceaan reeds lang bekend was. Zoo levert de draaiingswet
der stormen en de wet van Buys Ballot voor de gewone winden in de
gematigde luchtstreken een nieuw bewijs voor de draaiing der aarde.
Zulk een bewijs konden de winden leveren, omdat de lucht zich vrij
over de aarde beweegt en zoo de verschillen in de beweging van
verschillende deelen der aarde aan het licht brengt.
[Illustratie: Zeestroomingen in den Atlantischen Oceaan.]
Dat geldt echter ook voor het andere beweeglijke element, voor het
stroomende water. Zoo heeft men opgemerkt, dat op het noordelijk
halfrond de rivieren hun rechteroever meer afknagen dan hun linker;
daaruit blijkt, dat het stroomende water een neiging heeft naar
rechts af te buigen.
Nog duidelijker treedt de invloed van de aswenteling der aarde in de
groote zeestroomingen te voorschijn, zij het ook niet zoo regelmatig
als in de luchtstroomingen, omdat de kusten der vastelanden de
beweging van het water beperken en in bepaalde banen leiden. In de
heete aardstreken, waar de passaten onafgebroken waaien, stroomt het
zeewater voortdurend naar het Westen, buigt dan langs de kusten,
waar het tegen stuit, naar beide zijden om en keert buiten het
gebied der passaten als oostelijke stroomingen terug. In alle
oceanen vindt men dezen kringloop, die ten Noorden van den evenaar
naar rechts, in het Zuiden naar links gericht is. _De richting van
deze geweldige kringloopen past bij de draaiing der aarde_, want op
het noordelijk halfrond moet het stroomende water ten opzichte van
de vaste aarde steeds naar rechts afbuigen, op het zuidelijk
halfrond naar links. Op het zuidelijk halfrond wordt de oostelijke
strooming met het koude water vermengd, dat uit de zuidelijke
poolstreken vrij kan toestroomen, en koelt daardoor de Westkust van
Zuid-Afrika en van Zuid-Amerika sterk af. Op het Noordelijk
halfrond, waar de vastelanden zich veel verder naar de pool toe
uitstrekken, treden andere verschijnselen op. In den Atlantischen
Oceaan keert de warme, uit West-Indië komende oostelijke strooming,
die den naam _Golfstroom_ draagt, slechts voor een gedeelte langs de
Westkust van Afrika naar het Zuiden terug; een ander deel stroomt op
de pool aan en wordt door de draaiing der aarde naar den oostelijken
oever van den Oceaan gedreven, waar hij Europa verwarmt. Door
dezelfde oorzaak wordt de koude poolstroom, die van het Noorden
komt, naar den westelijken oever van den Oceaan gedreven, dus tegen
de Oostkust van Amerika aan; daar ligt op dezelfde breedte als
Engeland het onherbergzame, koude Labrador, en de stad New-York, die
op dezelfde breedte als Napels ligt, heeft een klimaat als
Nederland. Evenzoo wordt in het Noorden van den Stillen Oceaan de
temperatuur aan de Oostkust van Azië verlaagd door een kouden stroom
uit de Beringstraat, terwijl de warme, uit de buurt van Indië
komende "Zwarte Stroom" de Westkust van Noord-Amerika verwarmt.
Daardoor hebben Britsch-Columbia en Californië (zij het ook maar op
een smal kustgebied) een heerlijk klimaat, terwijl aan den overkant
Kamtsjatka en Sachalin veel kouder zijn. Het verschil in klimaat
tusschen de Oost- en de Westzijde der vastelanden, dat Europa in
zijn ontwikkeling zoo bijzonder begunstigd heeft, is dus
voornamelijk een gevolg van de aswenteling der aarde.