A mund të krijojë stuhi një sistem i presionit të lartë atmosferik?

Stuhi prej një sistemi presioni të lartë: a keni dëgjuar ndonjëherë njeri të flasë për diçka të tillë? Gjasat janë që jo, duke qenë se nuk mund të ekzistojnë. Pra pyetja në pamje të parë mund të duket e pakuptimtë, gjithsesi vetëm duke u thelluar në kuptimin e mirëfilltë fizik dhe matematik mund ta provojmë shkruar të bardhë mbi të zezë.

Zgjidhja e problemit tonë fillon duke gjurmuar fillimisht identikitet e sistemeve të presioneve të ulta dhe të larta atmosferike: në planin vertikal, një sistem i presionit të ulët është një qarkullim brenda të cilit konvergojnë masa ajri në shtresa e ulëta. Akumulimi i ajrit, duke mos mundur të shfryhet në drejtimin e poshtëm (ku gjendet sipërfaqja e Tokës) krijon një kolonë ajri e cila duke u ngjitur në lartësi, heq peshë në krahasim me zonat përreth. Ngjitja provokon kondensimin e ajrit me pasojë formimin e reve dhe më pas reshjeve.

Sistemi i presionit të lartë është ekzaktësisht e kundërta: masat e ajrit konvergojnë në shtresa të larta dhe akumulimi i ajrit që e pason këtë proces, duke mos mundur të shfryhet në drejtim të sipërm si pasojë e efektit “tapë” që luan stratosfera, krijon një kolonë ajri e cila duke u ulur në lartësi, shton peshë në krahasim me zonat përreth. Në këtë rast, ajri në zbritje ndeshet me presion atmosferik në rritje graduale, dhe rrjedhimisht kompresohet dhe ngrohet, duke shpërbërë në këtë mënyrë retë dhe duke sjellë kështu mot të kthjellët.

Por për të kuptuar atë çka vërtet bën diferencën mes dy subjekteve sinoptike është e nevojshme t’i analizojmë në planin horizontal. Në sistemin e presionit të ulët ajri nuk ngjitet vertikalisht por ngjeshet ndaj aksit të tij duke u rrotulluar në sensin antiorar (në hemisferën veriore). Në këtë mënyrë lindin tre forca: forca e gradientit (G), e cila transporton ajrin në mënyrë direkte prej zonës me presion të lartë drejt zonës me presion të ulët, forca centrifugale (C), e cila transporton ajrin prej qendrës – jashtë dhe forca e Koriolisit (KO) e cila ndërhyn për shkak të rrotullimit të Tokës. Duke lënë mënjëanë devijimin e mëtejshëm falë fërkimit me sipërfaqen e Tokës (në rastin e një sistemi të presionit të ulët), tre forcat e lartëpërmendura tentojnë të arrinë një ekuilibër që njihet në kuotë si Era Gjeostrofike, e cila paraqitet (pothuajse) paralele me izohipset e lartësisë gjeopotenciale.

Marrëdhënia që lind mes këtyre tre forcave mund të skematizohet me ekuacionin: G = KO + C, thënë ndryshe, forca e gradientit është e barabartë me shumën e forcës së Koriolisit me forcën centrifugale. Praktikisht forca centrifugale “ndihmon” forcën e Koriolisit për të kompensuar erën e gradientit dhe për rrjedhojë fuqizon sistemin tonë të presionit të ulët atmosferik, i cili rrjedhimisht mund të thellohet duke u shndërruar në një stuhi ose uragan.

Në rastin e sistemit të presionit të lartë marrëdhënia mes forcave mund të skematizohet nëpërmjet ekuacionit KO = G + C, pra forca e Koriolisit e ka më të vështirë të kundërveprojë ndaj forcës së gradientit dhe asaj centrifugale që mblidhen bashkë. Mund të arsyetohet se me zmadhimin e forcës së gradientit dhe asaj centrifugale do të arrihet në një pikë në të cilën forca e Koriolisit do të anulohet dhe rrjedhimisht do të marrë vlerë negative dhe kështu duke qenë e paaftë për të kompensuar forcat që veprojnë në drejtim të jashtëm, anticikloni (sistemi i presionit të lartë) do të dobësohet deri në shpërbërje të plotë. Në asnjë moment fizikisht nuk mund të arrihet në një stuhi.

Matematikisht, pa hyrë në detaje formulimi, vlen të përmendet se në rastin e sistemit të presionit të ulët, ekuacioni që përshkruan lëvizjen gjithmonë do të ketë një zgjidhje në bashkësinë e numrave realë pavarësisht gradientit barik (G). Ndërkohë në rastin e sistemit të presionit të lartë forca centrifugale (C) sipas katrorit të shpejtësisë së erës ndërsa forca e Koriolisit rritet në mënyrë lineare duke u bërë e paaftë për të kompensuar atë centrifugale në një pikë të caktuar. Ekuacioni ynë pranon zgjidhje reale deri në një pikë të caktuar x, pas të cilës do të ketë të paktën një zgjidhje të barabartë me 0 dhe asnjë zgjidhje reale (anticikloni shpërbëhet).

Një shënim i fundit: në Ekuator, ku nuk ekziston më forca e Koriolisit (vektori ω i rrotullimit të Tokës është horizontal), ekuacioni merr trajtën G + C = 0. Ky ekuacion nuk ka asnjë zgjidhje reale, për rrjedhojë në Ekuator nuk mund të ketë sisteme të presionit të lartë.

 

Burimi: MeteoTirana dhe Luca Angelini (MeteoNetwork.it)

 

© 2017 MeteoTirana