Mësimi 3.4: Rrezatimi diellor

Lexoni mësimin në libër duke klikuar këtu: Gjeografia 10 Mësimi 3.4

NËNTEMATIKA 3 ATMOSFERA

RREZATIMI DIELLOR

Energjia që mbërrin nga brendësia e planetit në sipërfaqe të tij është në sasi të papërfillshme. Për këtë arsye burimi i vetëm i energjisë për jetën në planet është ajo që vjen nga Dielli. Energjia e emetuar nga Dielli është në gjatësi vale të ndryshme. Por llojet kryesore të energjisë atmosferike që mbërrijnë në atmosferën tonë janë drita e dukshme, rrezatimi ultravjollcë, rrezatimi infra i kuq.

►“Konstantja diellore”
Meqë Toka ka përmasa shumë më të vogla se Dielli dhe është 159 milionë km larg tij, ajo s’merr veçse një pjesë shumë të vogël të energjisë që dielli lëshon në hapësirë: vetëm një të dymiliardëtën pjesë. Kjo energji matet në kufirin e sipërm të atmosferës së Tokës për çdo cm2 sipërfaqe të vendosur pingul me rrezet e Diellit. Njësia matëse është “kal/cm2/min“ (kalori për çdo cm2 në harkun kohor të një minute) dhe konvertohet edhe në “Wat/cm2 “ ose “Wat/m2”. Praktikisht, vlera e matur e energjisë që mbërrin në pjesën e jashtme të atmosferës në 1 cm2, gjatë 1 minute, është 2 kal/cm2/min, ose 0,14 W/cm2, ose 1360 W/m2. Kjo sasi energjie quhet “konstante diellore”, që do të thotë “sasia e përhershme e energjisë diellore që mbërrin në planet”. Kjo sasi pothuajse nuk ndryshon gjatë gjithë kohës për shkak të stabilitetit të aktivitetit diellor. Këtë rrezatim e quajmë edhe “rrezatim i përgjithshëm”. Pse është e rëndësishme sasia e energjisë që vjen në Tokë? Sepse të gjitha dukuritë fizike që ndodhin në atmosferë mundësohen në saj të pranisë së këtij rrezatimi. Të tilla janë: qarkullimi i madh i masave ajrore, avullimi i ujërave sipërfaqësore, reshjet me gjithë proceset që pasojnë që nga erozioni deri te sedimentimi, zgjerimi apo tkurrja e shtrirjes së akujve, si edhe fotosinteza si procesi më i rëndësishëm jetësor biologjike mbi Tokë. Pra, të gjitha mundësitë për jetën bimore apo shtazore, që e bëjnë Tokën të banueshme, i dedikohen pikërisht kësaj pjese kaq të vogël të energjisë diellore që arrijmë të marrim. Po ashtu, duhet mbajtur parasysh se, edhe llojet e tjera të energjive që njeriu sot përdor, si nafta, qymyri, gazi natyror, energjia e biomasës, energjia hidrike, s’janë gjë tjetër veçse energji diellore e shndërruar në një lloj tjetër energjie. Në fakt, sasia e energjisë që mbërrin në çdo pikë të sipërfaqes tokësore është më e vogël se 2 kal/cm2/min. Kjo varet nga disa faktorë, si gjerësia gjeografike, kohëzgjatja e ditë-natës, trashësia e atmosferës mbi atë vend, forma e relievit etj.( shihni foto 3: Bilanci termik)

►Llojet e rrezatimit
Rrezatimi që lëshon Dielli është në formën e valëve të shkurtra, pikërisht ato që përkojnë me dritën e dukshme. Por vetëm 51% e sasisë së rrezatimit të përgjthshëm mbërrin në sipërfaqen e Tokës. Pjesa tjetër prej 49% “humbet” duke u rikthyer në trajtë energjie të reflektuar, apo duke u përthithur. Kështu kemi 100% të rrezatimit të përgjithshëm. Duke qënë se sipërfaqja tokësore reflekton 4% të rrezatimit diellor që arrin në sipërfaqen e saj, shohim se vetëm 47% e rrezatimit të përgjithshëm është rrezatim efektiv që Toka merr. Ajo shpërndahet nëpër atmosferë, prandaj edhe quhet “rrezatim i shpërndarë”: 31% pasqyrohet dhe rishpërndahet nga retë, vranësirat, apo grimcat e atmosferës, sipas albedos përkatëse që ka seicila prej tyre; 18 % përthithet nga vetë atmosfera nëpërmjet dioksidit të karbonit, ozonit, dhe avujve të ujit. Kjo përthithje shkakton rritje të temperaturës, çka më pas bën që të rilëshohet rrezatim në të gjitha drejtimet. Pra, vetëm 51% e sasisë së rrezatimit të përgjithshëm mbërrin deri në sipërfaqen e Tokës. Kjo pjesë e rrezatimit diellor përbëhet nga 26% e “rrezatimi të drejtpërdrejtë” dhe 25% e rrezatimit që vjen në mënyrë të shpërndarë nga shtresat e atmosferës dhe avujt e ujit që gjenden në të. Gati gjysma e këtij rrezatimi shpenzohet për avullimin e masave ujore, kështu që vetëm gjysma që mbetet shkon për ngrohjen e sipërfaqes kontinentale. Nga kjo energji, një pjesë, Toka e pasqyron mbrapsht në atmosferë. Këtë proces e quajmë “rrezatimi i Tokës”. Ky rrezatim është në trajtën e valëve të gjata, pra infra të kuqe ose ngrohtësi. Për këtë arsye quhet ndryshe edhe “energji termike”. Kjo energji termike është e ndryshme në zona të ndryshme të sipërfaqes tokësore. Ajo varet nga përcjellshmëria e ndryshme e energjisë që kanë dy elementet kryesore të sipërfaqes tokësore: Toka (stereja, dheu) dhe uji. Stereja ngrohet më shpejt dhe ftohet po më shpejt. Kjo ndodh sepse stereja e merr më shpejt energjinë e drejtpërdrejtë dhe e përcjell më shpejt energjinë termike. Gjatë ftohjes, stereja e përcjell energjinë termike tek ajri që ndodhet mbi të, duke e ngrohur atë. Kjo shkakton ndryshim të trysnisë dhe krijimin e erërave. Ndërsa uji ngrohet më ngadalë dhe ftohet më ngadalë. Kjo ndodh sepse uji e merr më ngadalë energjinë e drejtpërdrejtë dhe e përcjell më ngadalë energjinë termike. Edhe në këtë rast, gjatë ftohjes, uji e përcjell energjinë termike tek ajri që ndodhet mbi të, duke e ngrohur atë. Kjo shkakton ndryshim të trysnisë dhe krijimin e erërave. Për këto procese do të flasim në mësimet në vijim.

► “Bilanci i energjisë”
Këto hyrje-dalje të energjisë diellore në sistemin tokësor formojnë atë që quhet “bilanc termik” ose “bilanc i energjisë”. Bilanci i energjisë është diferenca midis energjisë që hyn dhe asaj që del. Sistemi tokësor është në ekuilibër. Ky ekuilibër mbahet në sajë të faktit që sasia e energjisë që hyn në Tokë është e barabartë me energjinë që del nga Toka, ose anasjelltas. Kështu që, në nivel global, bilanci është me vlerë 0. Por, nga ana tjetër, bilanci i energjisë, në zona të ndryshme të globit, është i ndryshëm dhe i pabarabartë. Grafiku në faqen 71 paraqet mesataret vjetore të rrezatimit diellor dhe të atij tokësor, që nga Poli i Veriut deri në Polin e Jugut. Rrezatimi diellor është më i madh në ekuator dhe më i vogël drejt poleve, për shkak të formës sferike të planetit. Kjo bën që të ndryshojë këndi i rënies së rrezeve të Diellit. Në ekuator rrezet e diellit bien pingul, ndaj bien më shumë rreze për çdo m2 njësi të sipërfaqes. Ndërsa, në pole, këndi i rënies është i vogël, ndaj bien më pak rreze dielli për çdo m2. Në sipërfaqen tokësore të poleve mbërrin më pak energji edhe për shkak se rrezet e Diellit, në këtë rast, bëjnë rrugë më të gjatë nëpër atmosferë. Për këtë arsye, nëpër atmosferë, shpërndahet sasi më e madhe energjie. Në grafik janë mbivendosur dy kurba: kurba e energjisë hyrëse të Diellit (ngjyrë portokalli) dhe kurba e energjisë dalëse të Tokës (e gjelbër). Diferenca midis dy llojeve të rrezatimeve është pikërisht bilanci i rrezatimit. Thamë se, globalisht, të dyja kurbat kanë vlerë të njëjtë: aq energji sa futet aq edhe del. Por duket qartë se polet marrin më pak energji, për shkak të pozicionit të tyre, ndërsa, nga ana tjetër, lëshojnë më shumë energji për shkak të albedos së lartë. Për këtë arsye ato kanë mungesë energjie (deficit). Ndërkohë, zonat ekuatoriale dhe tropikale marrin më tepër energji dhe lëshojnë më pak, ndaj edhe kanë tepricë energjie. Teprica e energjisë, në zonat ekuatoriale dhe tropikale, bën që ajri të ngrohet më shumë mbi këto zona. Kështu, ajri ngrihet lart në një lëvizje që ne e quajmë “lëvizje konvektive”. Në këtë formë merr jetë qarkullimi i përgjithshëm i atmosferës, të cilin do ta studiojmë më tej.