Dünya Batıdan Doğuya Doğru Dönüyorsa, Uçakla Bunun Aksine, Yani Doğudan Batıya Uçmak Neden Daha Uzun Sürüyor?

Eğer Dünya etrafında uçakla 1 tam tur atacak olsaydınız ve bunu en kısa sürede yapmak isteseydiniz, doğudan batıya doğru mu uçmayı seçmeliydiniz, batıdan doğuya doğru uçmayı mı? Birçoklarının sezgisel cevabı ilki olacaktır: Dünya, batıdan doğuya doğru döndüğü için, doğudan batıya doğru uçmak daha hızlı olsa gerek! Sonuçta siz batıya doğru giderken, uçağın altında kalan yeryüzü de doğuya doğru hareket etmektedir ve varacağınız mekanı size yakınlaştırmaktadır, öyle değil mi?

Değil. Tam tersine, doğudan batıya doğru uçmak (yani Dünya'nın döndüğü yönün aksine uçmak), batıdan doğuya uçmaya (yani Dünya'nın döndüğü yönde uçmaya) göre daha yavaştır. Eğer ABD'nin doğu yakasındaki New Jersey'den bir Boeing 747 ile doğuya doğru yola çıkarsanız ve yerden 10.000 metre yüksekte, ABD'nin en batısında yer alan Kaliforniya'yı da aşıp, Pasifik Okyanusu'nun ortasındaki Hawaii'ye gidecek olursanız, Kuzey Amerika kıtasını neredeyse boydan boya geçmeniz 6 saat kadar sürecektir; sonrasında 5 saat kadar da okyanus üzerinde uçarak Hawaii'ye ulaşabilirsiniz. Yani toplamda 11 saatte, ABD'nin en doğusundan, en batısının da ötesine, Pasifik Okyanusu'nun ortasına ulaşabilirsiniz. Bu yolun tam tersini kat ederseniz, yolun sadece 8.5 saat sürdüğünü görürsünüz! Neler oluyor?!

Lyndon State College Meteorology via Wikipedia

Dünya'nın Dönüşünün Etkisi Sandığınız Gibi Değil!

İnsanların Dünya'nın dönüşüyle ilgili genellikle anlamakta zorlandıkları şey, Dünya'nın dönüşünün sadece ayaklarımızın altındaki kara parçalarıyla veya kayalık gezegenimizin kendisiyle ilgili olmadığıdır. Dünya üzerinde 100 kilometre kadar uzanan atmosferimiz de, Dünya ile birlikte, aynı yöne dönmektedir. Dünya döndükçe, yeryüzüne en yakın olan hava moleküllerini kendisiyle birlikte sürükler. Bu moleküller, bir üst katmandaki molekülleri aynı yönde sürükler, onlar kendilerinin üstündekileri sürükler, onlar da kendi üstündekileri... Bu, böyle devam ederek, atmosferin en üst tabakalarına kadar ulaşır. Atmosferin en üst katmanları birazcık daha gecikmeli dönüyor olsa da, atmosferin tamamı Dünya ile birlikte dönmektedir.

İşte tam da bu nedenle bir helikopter ile yeryüzünden birazcık yukarıda havada asılı duracak olursanız, Dünya'nın dönüşü nedeniyle pek bir yere gidemezsiniz. Çünkü içinde durduğunuz atmosfer de dönmektedir ve sizi sürüklemektedir. Benzer şekilde, olduğunuz yerde çok güçlü bir şekilde zıplayarak da yer değiştiremezsiniz; çünkü ayaklarınız yeryüzünü terk ettiği anda, Dünya'nın kendi dönüş hızı aynı zamanda sizin dönüş hızınızdır (çünkü siz, Dünya'nın bir parçasısınız). Dolayısıyla havada olduğunuz süre boyunca Dünya ne kadar yer değiştirdiyse, siz de o kadar yer değiştirirsiniz. Bağıl hız kavramıyla ilgili daha fazla bilgiyi buradan alabilirsiniz.

Bu durumda batıya seyahati daha yavaş veya doğuya seyahati daha hızlı kılan nedir?

Jet Akımları: Havadaki Bir Nehirde Yüzüyorsunuz!

Aradaki süre farkının bu kadar çok olmasının sebebi, gökyüzünün üstünde hızlı bir şekilde akıp giden hava nehri, yani jet akımlarıdır.

Jet akımları yaklaşık olarak 160 kilometre genişliğindedir. Binlerce kilometrelik uzunlukta olabilir ve dünyanın her yerinde görülürler. Bir rüzgarın "jet akımı" olarak adlandırılabilmesi için saatte en az 100 kilometre hızla hareket etmesi gerekir.

Jet akımları genelde batıdan doğuya doğru, tıpkı karada bir nehirmişçesine dolambaçlı ve kıvrımlı bir yol takip eder.^[1] Amerika kıtası üzerindeki bir jet akımı asla yerinde durmaz – kış aylarında daha çok güneye gider, daha sert eser; yaz aylarında ise kuzeye döner ve pek de sert esmez.^[2]

Dünya'nın Dönüşü Gerçekte Nasıl Etki Ediyor?

Eğer Dünya dönmüyor olsaydı, rüzgarlar sadece kuzey-güney yönünde oluşurdu ve ekvator ile kutuplar arasında eserdi. Ancak Dünya batıdan doğuya döndüğü için, Coriolis Etkisi adı verilen fiziksel bir kuvvet oluşmaktadır. Dünya'nın dönüşünden kaynaklı oluşan sürtünme, hava akımlarını kuzey yarımkürede doğuya doğru, güney yarımkürede batıya doğru kaydırır.

Ancak bu kayma miktarı da her yerde eşit değildir. Dünya'nın hepsi aynı açısal hızda dönmektedir; ancak kutuplardan basık, ekvatordan şişkin, yassılaşmış küremsi bir şekle sahip olan Dünya'nın her parçasının bir arada dönebilmesi için, ekvatorda ve civarındaki yerlerin, kutuplara göre daha "hızlı" dönmesi gerekir. Buan bağlı olarak, ekvatora yakın olan Endonezya'nın Jakarta kenti saatte 1600 kilometre hızla dönerken, 45 derece enleminde bulunan Wisconsin gibi bir eyalet saatte 1125 kilometre hızla dönmektedir. İşte buna bağlı olarak jet akımları, düz bir patikada ilerleyemez ve aşağıdaki görselde gösterdiğimiz gibi kıvrımlı bir yolu takip eder.

Phys.org

Peki bunun uçaklarla ne ilgisi var?

Rüzgarın İçine Uçmak

Pilotlar, hızı iki farklı şekilde ölçerler. Birincisi hava süratidir, elinizi pencereden dışarı çıkarsanız rüzgarı ne kadar hızlı hissedeceğinizin ölçütüdür bu. İkincisi ise kara süratidir, bu da uçağın yerden yukarıda ne kadar hızlı gittiğinin ölçütüdür. Bir jet akımının içinde uçarken hava süratiniz hep aynı kalır ama kara süratiniz oldukça fazla değişiklik gösterebilir. Çünkü uçağınızın etrafındaki hava hareket halindedir.

Hawaii yolundayken hava süratiniz saatte yaklaşık 900 kilometre olacaktır. Ama o sırada jet akımları, uçağınıza karşı ("burun rüzgarı") saatte 225 kilometre hızla estiği için, aslında kara süratiniz yalnızca 675 km/saat civarındaydı.

Hawaii'den New Jersey'e uçarken jet akımları uçakla aynı yönde ilerler ve uçağınızı ileri doğru iter. O sırada halen 900 km/saat hava süratiyle uçuyorsunuz; ama peşinizdeki rüzgarın size katacağı 225 km/saat hızla birlikte kara süratiniz 1125 km/saat düzeyine çıkacaktır.

ChaosNil via Wikipedia

Pilotlar, Hızlı Gitmeyi Planlar!

Pilotlar uçak rotalarını planlarken jet akımlarının nereden estiğini bulmak için genellikle hava durumu tahminlerini kullanırlar. Doğudan batıya uçacaklarında jet akımlarının uçaklarına karşı uçup onlara kötü bir pruva rüzgarı ulaştırmaması için uğraşırlar. Tam tersi şekilde, batıdan doğuya uçacaklarında ise jet akımları uçaklarına bir kuyruk rüzgarı oluşturup onları daha hızlı hareket ettirebilsin diye jet akımlarını bulmaya çalışırlar. İyi bir plan ile yakıtlarını bile koruyabilirler.

Bir dahaki sefere doğudan batıya doğru uçarken, yolculuk sandığınızdan uzun sürerse şaşırmayın. Ama dönüş yolunda pilotunuzun muhtemelen bir jet akımını yakaladığını ve eve daha hızlı varacağınızı düşünerek heyecanlanabilirsiniz tabii.