Rritja e përqendrimit të gazrave serë në atmosferën e Tokës e intensifikon efektin serë dhe çon në mbinxehje të sipërfaqes së Tokës. Harta më poshtë përshkruan rritjen e temperaturës prej dy metrash nga viti 1970 deri në vitin 2024 sipas të dhënave ERA5 nga shërbimi Copernicus i Bashkimit Evropian. Është e qartë se madhësia e ngrohjes nuk është e njëjtë në të gjitha gjerësitë dhe gjatësitë gjeografike të Tokës, por duket se ndjek dy modele themelore. Në mënyrë specifike, rritja e temperaturës është më e madhe mbi tokë sesa mbi det dhe në Rrethin Arktik sesa në gjerësitë jugore. Në këtë artikull do të merremi me fenomenin e parë. Gjatë periudhës 1970-2024, analiza jonë tregon se temperatura është rritur me 1.23°C mbi det, me 1.85°C mbi tokë dhe me 1.44°C në përgjithësi. Rritja e temperaturës është pra 50% më e madhe në tokë sesa në det, një ndryshim që pritet të vazhdojë në të ardhmen. Pse po ndodh kjo?

Para së gjithash, uji ka një kapacitet specifik të nxehtësisë më të madh se të gjithë trupat e ngurtë në natyrë, përfshirë tokën e Tokës. Kjo do të thotë që kërkohet më shumë nxehtësi për të rritur temperaturën e ujit, pasi një pjesë e saj absorbohet nga lidhjet e forta të hidrogjenit që i mbajnë molekulat së bashku dhe për këtë arsye nuk rrit energjinë e tyre kinetike (domethënë temperaturën). Kjo karakteristikë, e kombinuar me përzierjen e vazhdueshme të shtresave sipërfaqësore dhe atyre themelore të detit, rezulton në rezistencën e oqeaneve ndaj ndryshimeve në temperaturën e tyre (inerci termike). Kjo është arsyeja pse temperatura e detit ka një ndryshim më të vogël sezonal sesa ajo e tokës dhe një ndryshim fazor me të (p.sh., temperatura maksimale e sipërfaqes në Detin Jon vjen mesatarisht në mesin e gushtit, rreth 10 ditë pas maksimumit të tokës ngjitur).

Me arsyetimin e mësipërm, ndonjëherë është e arsyeshme të përpiqemi të shpjegojmë faktin se ndryshimi i klimës shkakton ngrohje më intensive në tokë sesa në det. Po sikur inercia termike e oqeaneve të ishte shkaku dominues i këtij kontrasti? Le të bëjmë një eksperiment mendimi. Supozojmë se në një moment në të ardhmen, përqendrimet e gazrave serrë ndalojnë së rrituri dhe ne lejojmë që planeti të arrijë ekuilibrin klimatik pa ndërhyrje të tjera, domethënë, temperatura stabilizohet. Në mungesë të proceseve të tjera, që sipërfaqja e planetit të ekuilibrohet klimatikisht me përqendrimet në rritje të gazrave serrë, temperatura e tij duhet të rritet aq shumë sa rrezatimi i emetuar prej tij të jetë i barabartë me rrezatimin incident që thith (i cili rritet ndërsa efekti serrë intensifikohet). Madhësia e rritjes përcaktohet nga ligji Stefan-Boltzmann dhe duhet të jetë e njëjtë në tokë dhe det, pasi të dy sipërfaqet i nënshtrohen të njëjtit ndikim rrezatues nga shpërndarja homogjene e gazrave serrë. Për shkak të ndryshimit në kapacitetin e nxehtësisë, sipërfaqja e tokës do ta arrijë këtë rritje relativisht shpejt, ndërsa sipërfaqja e detit do të duhet disa shekuj për t'u ngrohur në të njëjtën masë.

Fituesi i Çmimit Nobel në Fizikë, Syukuro Manabe dhe kolegët e tij kryen eksperimentin e mësipërm në vitin 1991 duke përdorur një model klimatik mjaft të përparuar për kohën. Ata zbuluan se kur klima arriti ekuilibrin, rritja e temperaturës së detit nuk i ishte afruar asaj të tokës, por mbeti dukshëm më e ulët. Ky ishte një tregues i parë se inercia termike e oqeaneve nuk është arsyeja dominuese për ngrohjen e tyre më të butë në krahasim me tokën.

Mekanizmi që doli në pah në këtë studim dhe në të tjerë që pasuan kishte të bënte me ekuilibrin e energjisë në sipërfaqen e planetit. Avullimi i ujit është një proces që tërheq energji nga mjedisi për të thyer lidhjet e hidrogjenit (dhe për këtë arsye për të shndërruar ujin e lëngshëm në avuj uji), duke ftohur kështu sipërfaqen. Me ngrohjen globale, energjia kinetike e molekulave të ujit rritet, duke e bërë avullimin më të lehtë. Megjithatë, për shkak se uji është i kufizuar në tokë (veçanërisht në periudha dhe zona të thata) dhe i bollshëm në det, rritja e avullimit dhe për rrjedhojë ftohja që shkakton është më e madhe në det. Në tokë, në të kundërt, energjia shtesë (për shkak të efektit të shtuar serrë) që nuk konsumohet në avullimin e ujit çon në një rritje të temperaturës përmes flukseve të ndjeshme në vend të atyre latente.

Në vitin 2008, një ekip studiuesish nga Universiteti i Reading dhe Qendra Hadley e Meteorologjisë në Angli propozuan një mekanizëm tjetër të rëndësishëm që qëndron pas ndryshimit në ngrohjen e tokës dhe detit. Ky mekanizëm i ri përfshin procese në atmosferë dhe bazohet në supozimin realist se në një lartësi të caktuar në troposferën e poshtme nuk ka inhomogjenitet në ngrohje. Meqenëse atmosfera mbi oqeane është më e pasur me avuj uji, temperatura ulet me lartësinë me një ritëm më të ngadaltë sesa në ajrin më të thatë mbi tokë. Kjo ndodh për shkak të çlirimit të nxehtësisë latente të kondensimit ndërsa ajri i lagësht ngrihet dhe ftohet derisa të arrijë pikën e vesës. Në kushtet e ngrohjes globale, ajri mund të mbajë më shumë avuj uji (ligji Clausius-Clapeyron) dhe, siç u përmend më sipër, avullimi rritet në një masë më të madhe në det sesa në tokë. Këto kushte rezultojnë në uljen e temperaturës së ajrit më të ngrohtë dhe dukshëm më të lagësht mbi det me një ritëm edhe më të ngadaltë me lartësinë, ndërsa shkalla në profilin përkatës mbi tokë nuk ulet në të njëjtën masë. Prandaj, meqenëse temperatura në një lartësi të caktuar në troposferë është e njëjtë në të dy sipërfaqet dhe shkalla e uljes së temperaturës me lartësinë zvogëlohet më shumë mbi det, rrjedh se ngrohja në sipërfaqen e tokës do të jetë më intensive.

Hulumtimet e mëvonshme arritën në përfundimin se këto dy mekanizma veprojnë paralelisht dhe janë faktorë më të rëndësishëm sesa inercia termike e oqeaneve. Mekanizmat dytësorë që janë propozuar dhe që ndikojnë në mënyrë disproporcionale në ngrohjen e tokës dhe detit janë: a) zvogëlimi i reve të ulëta mbi tokë (të cilat ngrohin sipërfaqen), b) zvogëlimi i sipërfaqes së tokës së mbuluar nga akulli ose bora (gjë që zvogëlon rrezatimin diellor të reflektuar dhe ngroh tokën) dhe c) mbyllja e poreve (stomeve) të gjetheve në kushte të rritjes së përqendrimit të dioksidit të karbonit në mënyrë që të mbahet uji (gjë që zvogëlon transpirimin e bimëve, një proces që shkakton ftohje në mjedis siç është avullimi). Si përfundim, duhet theksuar se kontributi i secilit mekanizëm dhe shkalla e bashkëveprimit të tyre në çdo stinë të vitit dhe rajon të planetit janë të vështira për t'u përcaktuar me saktësi dhe janë objekt kërkimi deri më sot.

/Motilokal.com