Mësimi 3.8: Qarkullimi i përgjithshëm i atmosferës

Lexoni mësimin në libër duke klikuar këtu: Gjeografia 10 Mësimi 3.8

NËNTEMATIKA 3 ATMOSFERA

QARKULLIMI I PËRGJITHSHËM I ATMOSFERËS

►Modelet e qarkullimit të përgjithshëm të atmosferës
Siç e pamë në mësimin mbi rrezatimin diellor, Dielli i ngroh më shumë gjerësitë e vogla gjeografike (zonën ekuatoriale), dhe më pak gjerësitë e mëdha (polet). Për këtë shkak, bilanci midis energjisë së përthithur dhe energjisë së pasqyruar gjatë një viti, na paraqet tepricë energjie në ekuator dhe mungesë energjie në Pole. Nëse kjo pabarazi e madhe nuk do të eliminohej në rrugë natyrore, temperatura në ekuator do të rritej pa ndërprerje vit pas viti, ndërsa temperatura në pole do të ishte në ulje të pandërprerë. E pra, meqenëse disekuilibri termik ekuator-pole nuk është kaq i madh, atëherë del si hipotezë që duhet të ekzistojë ndonjë mekanizëm natyror, nëpërmjet të cilit teprica energjetike ekuatoriale transportohet drejt gjerësive më të mëdha gjeografike, me qëllimin për të mbushur mungesën energjetike polare. Modeli i thjeshtë i Hadlit bazuar tek konveksioni. Duke u nisur nga kjo hipotezë, Hadli në vitin 1735 propozoi modelin e parë që përshkruan qarkullimin e përgjithshëm të atmosferës. Në këtë model, për ta thjeshtuar atë, paramendohej se Toka nuk rrotullohej dhe se ajo kishte sipërfaqe të njëtrajtshme (pra pa oqeane dhe stere’, me qëllimin për të shmangur ndikimin e ndryshimeve stinore në ngrohje midis tyre).

Modeli i Hadlit funksionon kështu: ngrohtësia e përthithur nga zona ekuatoriale ngroh masat ajrore sipër saj, të cilat duke u ngrohur bëhen më pak të dendura dhe më të lehta, dhe kështu ngrihen lart drejt troposferës. Kjo ngjitje shkakton një lloj boshllëku dhe pra rënie të trysnisë në shtresat e poshtme të ajrit në kontakt me tokën, ndërsa në shtresat e sipërme ardhja e masave ajrore çon në rritje të dendësisë, pra në rritje të trysnisë. Ky proces është konveksioni (nga latinishtja, convectio – afroj bashkë): transferimi i ngrohtësisë në saj të faktit që gazet apo lëngjet e ngrohura tentojnë të ngjiten lart ndërsa ato të ftohura tentojnë të zbresin poshtë. Nga ana tjetër, në pole bilanci termik negativ (mungesë energjie) shkakton ftohje të ajrit, i cili duke e rritur dendësinë, rëndohet dhe zbret nga shtresat më të larta drejt tokës, ku krijohet trysni e lartë. Kështu, në sipërfaqen e tokës, trysnia e lartë polare i shtyn masat ajrore të ftohta drejt trysnisë së ulët ekuatoriale. Ndërsa në shtresat pak më të larta të troposferës, trysnia e lartë ekuatoriale i shtyn masat ajrore të ngrohta drejt trysnisë së ulët polare. Natyrisht, nëse Toka nuk do të rrotullohej, modeli i Hadlit do të ishte plotësisht i vlefshëm. Pra, ne do të kishim vetëm dy drejtime të mëdha të qarkullimit atmosferik: njëri nga edukatori drejt Polit të Veriut, dhe tjetri nga ekuatori drejt Polit të Jugut.

Devijimi nga “forca Koriolis”. Meqë Toka rrotullohet, atëherë lëvizja e masave ajrore i nënshtrohet asaj që quhet “forca e Koriolis”. Çfarë është forca e Koriolis? Ajo u zbulua nga Koriolis në vitin 1835, dhe është forca devijuese që vepron mbi çdo trup që lëviz në afërsi të sipërfaqes së Tokës në planet, nga polet drejt ekuatorit apo anasjelltas. Për shkak të rrotullimit të Tokës, forca e Koriolis shkakton një devijim drejt së djathtës në hemisferën veriore, dhe drejt së majtës në hemisferën jugore. P.sh., nëse nga Poli i Veriut do të hidhnim një gur drejt pikës A të ekuatorit, guri do të binte në të djathtë të kësaj pike, pra në pikën B, sepse gjatë kohës kur guri udhëtonte në ajër, Toka ishte rrotulluar në drejtim antiorar.

E kundërta ndodh në hemisferën jugore. Nëse në të njëjtën kohë do të hidhnim një gur tjetër nga Poli i Jugut drejt së njëjtës pikë A të ekuatorit, për shkak se për këtë gur Toka rrotullohet në drejtim orar, ai nuk do të binte në pikën A por në të majtë të saj. Praktikisht të dy gurët do të binin në të njëjtën pikë, sepse për të njëjtën arsye njëri është devijuar djathtas ndërsa tjetri majtas. E njëjta gjë ndodh edhe me masat ajrore që lëvizin në këto drejtime. Duket sikur gurët kanë bërë një trajektore të harkuar, por jo: në fakt ata kanë bërë një trajektore të drejtë, por që thjesht duket si e harkuar, pikërisht për shkak të rrotullimit të Tokës dhe për shkak të formës sferike të saj. Për të kuptuar më mirë efektin Koriolis mund të shikoni videot në njërin nga këto link-e: https://www.youtube.com/watch?v=mcPs_OdQOYU; https://www.youtube. com/watch?v=dt_XJp77-mk ; https://www.youtube.com/watch?v=mPsLanVS1Q8

►Vorbulla e Ferelit dhe modeli Palmen/Njuton
Në vitin 1856 Uilliam Ferel propozoi një ndryshim në modelin Hadli-Koriolis. Rrotullimi i Tokës shkakton një përmbysje të drejtimit të masave ajrore që lëvizin nga ekuatori drejt poleve. Vorbulla e Ferelit praktikisht s’është veçse e kundërta e vorbullës së Hadlit. Vorbulla e Ferelit vendoset midis vorbullës ekuatoriale (Hadli) dhe asaj polare. Në nivel planeti, duke i shtuar modelit Hadli edhe forcën Koriolis, modeli që na paraqitet është një qarkullim jo me një vorbull apo por me tri vorbulla për çdo hemisferë, pra gjithsej 6 vorbulla të mëdha të masave ajrore. Ky quhet “modeli Palmen/ Njuton” sipas emrave të shkencëtarëve që e modeluan. Qarkullimi i përgjithshëm, me modelin me 3 vorbulla për çdo hemisferë, ndikohet shumë nga prania e masave të mëdha kontinentale dhe nga oqeanet. Modeli me tri vorbulla ajri për çdo hemisferë s’është gjë tjetër veçse modeli i Hadlit në ekuator dhe në pole plus vorbullën e Ferelit në mes, ndërkohë që të gjitha vorbullat i nënshtrohen forcës Koriolis.

►Erërat e qarkullimit të përgjithshëm dhe ciklonet / anticiklonet
Çdo zhvendosje e ajrit për shkak të diferencës së trysnisë midis dy zonave, pra nga një zonë me trysni të lartë drejt një zone me trysni të ulët, quhet “erë”. Mbi bazën e kriterit “ndryshim i drejtimit”, erërat ndahen në të përhershme, periodike dhe lokale. Në sipërfaqe të planetit erërat e qarkullimit të përgjithshëm janë erëra të përhershme, dhe krijohen nga të tre vorbullat që trajtuam. Ato lëvizin në drejtimet që tregohen në figurë. Në hemisferën veriore ato janë: 1) erërat ekuatoriale të vorbullës së Hadlit fryjnë nga verilindja (tropiku i Gaforres) drejt jugperëndimit (ekuator); 2) erërat e vorbullës së Ferellit fryjnë në drejtim të kundërt, pra nga jugperëndimi (tropiku i Gaforres) drejt verilindjes (paraleli 60° gjerësi gjeografike veriore). Këto quhen edhe erërat perëndimore ose Alizetë, apo edhe erërat e gjerësive mesatare; 3) erërat polare fryjnë sërish nga verilindja (Poli i Veriut) drejt jugperëndimit (paraleli 60° gjerësi gjeografike veriore). Në hemisferën jugore ato janë: 1) erërat ekuatoriale të vorbullës së Hadlit fryjnë nga juglindja (tropiku i Bricjapit) drejt veriperëndimit (ekuator); 2) erërat e vorbullës së Ferellit fryjnë në drejtim të kundërt, pra nga veriperëndimi (tropiku i Bricjapit) drejt juglindjes (paraleli 60° gjerësi gjeografike jugore). Këto quhen edhe erërat perëndimore ose Alizetë. Quhen ndryshe edhe erërat e gjerësive mesatare; 3) erërat polare fryjnë sërish nga juglindja (Poli i Jugut) drejt veriperëndimit (paraleli 60° gjerësi gjeografike jugore). Modeli dhe drejtimet e mësipërme presupozojnë një planet të mbuluar të gjithin nga deti, me qëllim që mos të ndikohen masat ajrore nga stereja. Por në fakt planeti ka edhe kontinente, dhe kjo bën që aty të krijohen edhe erëra lokale që ndërveprojnë me erërat e përhershme. Në mësimin mbi trysninë ne mësuam llojet e masave ajrore: ciklonike dhe anticiklonike. Thamë që në zonat ciklonike ajri lëviz nga periferia drejt qendrës, ndërsa në zonat anticiklonike ajri lëviz nga qendra drejt periferisë. Këto janë drejtimet teorike, sepse rrotullimi i Tokës e modifikon edhe drejtimin e erës në zonat ciklonike e anticiklonike. Drejtimi është i kundërt në të dy hemisferat.

Në hemisferën veriore, në zonat anticiklonike, ku në qendër ka trysni të lartë, era lëviz nga qendra drejt periferisë në drejtim orar. Në zonat ciklonike, ku në periferi ka trysni më të lartë, era lëviz nga periferia dejt qendrës në drejtim antiorar. Në hemisferën jugore, drejtimi i erërave është i anasjelltë. Në zonat anticiklonike, ku në qendër ka trysni të lartë, era lëviz nga qendra drejt periferisë në drejtim antiorar. Në zonat ciklonike, ku në periferi ka trysni më të lartë, era lëviz nga periferia drejt qendrës në drejtim orar.