რა იწვევს ქარს?

კითხვაზე — რა არის ქარი პასუხი ადვილი გამოსაცნობია. ქარი ჰაერის მოძრაობაა, თუმცა რა იწვევს მას? მის წარმოქმნაზე, სიჩქარესა თუ მიმართულებაზე უამრავი ცვლადი ახდენს გავლენას.

ქარის წარმოქმნა ჰაერსა და მის წნევას უკავშირდება, თუმცა, ამ ყველაფრის განმსაზღვრელი მაინც მზეა, უფრო კონკრეტულად, მის მიერ დედამიწის არათანაბარი გათბობა.

უფრო კარგად რომ გავიგოთ, ჰაერის ქიმიური შემადგენლობა უნდა გავიხსენოთ. ჰაერი, რომელსაც ვსუნთქავთ 78%-ით აზოტის მოლეკულებისგან შედგება, 21% ჟანგბადს უჭირავს, ხოლო 1-დან 4%-მდე — წყლის ორთქლს. ეს მოლეკულები ჰაერში ძალიან სწრაფად მოძრაობენ და ადვილად ეჯახებიან როგორც ერთმანეთს, ასევე ნებისმიერ ობიექტს. ჰაერის წნევა კი იმ ძალის ოდენობაა, რომელსაც მოლეკულები აღძრავენ კონკრეტულ ადგილას. ზოგადად, რაც უფრო მეტი ჰაერის მოლეკულაა ამ ყველაფერში ჩართული, მით უფრო მაღალია ჰაერის წნევა (ანუ, ჰაერის ბევრ მოლეკულას ერთად ხის მოგლეჯა შეუძლია, ცოტა მოლეკულას თმის კულულის შერხევა).

ჩვენ ვიცით, რომ დედამიწას მზის სხივები არათანაბრად ეცემა — ის უფრო მეტად და დიდი ხნით ათბობს წყალსა და ხმელეთს ეკვატორზე, ვიდრე დედამიწის სხვა ნაწილებში. თბილი ეკვატორული ჰაერი ატმოსფეროში მაღლა ინაცვლებს, შესაბამისად, დაბალი წნევა აქვს დედამიწის ზედაპირის მიმართ და იწყებს პოლუსებისკენ გადაადგილებას. ასეთ ადგილებს დაბალი წნევის სისტემებს უწოდებენ.

ამავდროულად, უფრო ცივი და მკვრივი ჰაერი, რომელიც მზისგან შედარებით მივიწყებული პოლუსებიდან მოდის, მოძრაობს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, ეკვატორისკენ, რათა ცხელი ჰაერი შეცვალოს და ატმოსფეროში წონასწორობა შეინარჩუნოს. ეს მაღალი წნევის სისტემაა და ქარიც, ძირითადად, მაღალი წნევის არეალიდან დაბალი წნევის ზონებისკენ უბერავს.

სხვაგვარად რომ ვთქვათ, ჰაერის წნევის ცვლილება იწვევს ჰაერის მოლეკულების შედარებით მაღალი წნევის რეგიონიდან დაბალი წნევის ზონისკენ გადინებას. მაღალი წნევის მქონე გრილი ჰაერი მიედინება დაბალი წნევის სისტემებისკენ, წონასწორობის მისაღწევად და სწორედ ასე იქმნება ქარი.

ამ ორ უბანს შორის საზღვარს ფრონტსაც კი უწოდებენ. ფრონტებს შორის კომპლექსური ურთიერთობები იწვევს სხვადასხვა ტიპის ქარსა და ამინდს. მაგალითად, რაც უფრო ახლოსაა მაღალი და დაბალი წნევის არეალი ერთმანეთთან, მით უფრო ძლიერია ქარი.

უნდა ითქვას ისიც, რომ ქარის წარმოქმნა მხოლოდ გლობალური პროცესი არ არის. ანუ ნებისმიერ ნიავს პოლუსებიდან წამოსული ცივი ჰაერისა და დაბალი წნევის სისტემებში არსებული თბილი ჰაერის ურთიერთქმედება არ ქმნის. არსებობს ადგილობრივი ქარებიც, რომელთა წარმოქმნაც ზუსტად იგივე პრინციპს — დაბალი და მაღალი წნევის არეალების ურთიერთქმედებას ემყარება.

ზოგადად, ქარი ამ ორი შეპირისპირებული — დაბალი და მაღალი წნევის სისტემების ურთიერთქმედების, ჭიდილისა და ატმოსფერული ბალანსის შენარჩუნების მცდელობის პროცესში იქმნება და ეს ატმოსფეროს მარადიული "თავისტკივილია". მაგრამ ამ პროცესში მხოლოდ ჰაერი, წნევა, ატმოსფერო და მზე როდი მონაწილეობს. დიდი როლი აქვს დედამიწის ბრუნვასაც, რომლის გარეშეც, ამინდის პროგნოზის გამომცხადებლებისგან ვერასოდეს მოვისმენდით ფრაზას — დაუბერავს დასავლეთის ან აღმოსავლეთის ქარი, რადგან ჰაერის მასები მხოლოდ ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ და პირიქით, სამხრეთიდან ჩრდილოეთისკენ იმოძრავებდა.

დედამიწის ბრუნვა და კორიოლისის ეფექტი

ანუ დედამიწა რომ არ ბრუნავდეს, გლობალურ ქარებს საკმაოდ სწორხაზოვანი ქროლვა ექნებოდათ. პოლუსებიდან ცივი ჰაერი ეკვატორის თბილი ჰაერის ნაკადისკენ გამოემართებოდა, გააგრილებდა მას და უკან გაბრუნდებოდა.

თუმცა, დედამიწის ბრუნვა გავლენას ახდენს ყველაფერზე, რაც პლანეტასთან ერთად მოძრაობს და მათ შორის, ჰაერის მასებსზეც.

ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში დედამიწის ბრუნვა ცივი და თბილი ჰაერის მასების შეხვედრის ადგილას წარმოქმნილ ქარებს მარჯვნივ მიმართავს, სამხრეთ ნახევარსფეროში კი მარცხნივ. ამ ფენომენს კორიოლისის ეფექტს უწოდებენ და სწორედ მისი დამსახურებაა ისეთი ქარიშხლების ატმოსფერული ხვეულების წარმოქმნა, როგორსაც ქვემოთ ფოტოზე ხედავთ.

თუმცა, ეს პროცესი, საბედნიეროდ, ყოველთვის ქარიშხლის წარმოქმნით არ სრულდება. ამ ეფექტს ე.წ. გაბატონებულ ქარებამდეც მივყავართ. ეს არის ქარი, რომელიც უბერავს ერთი მიმართულებიდან, დედამიწის კონკრეტულ ტერიტორიაზე. ადგილებს, სადაც გაბატონებული ქარები ქრიან და ერთმანეთს ხვდებიან, კონვერგენციის ზონებს უწოდებენ და აქ ქარი, როგორც წესი, აღმოსავლეთიდან ან დასავლეთიდან ქრის, ვიდრე ჩრდილოეთიდან ან სამხრეთიდან (და ჩვენ ასეთი ზონა ვართ). კორიოლისის ეფექტი ასევე იწვევს ქარების მოგზაურობას მაღალი წნევისა და დაბალი წნევის სისტემების გასწვრივ და მათ გეოსტროფულ ქარებს უწოდებენ.

ქართა სახეები საქართველოში

რა გასაკვირია და ამ გლობალური პროცესებისგან არც საქართველოა მოწყვეტილი. აქ გვხვდება ძირითადი, გაბატონებული დასავლეთისა თუ აღმოსავლეთის ქარები. ქვემოთ შეძლებისდაგვარად მოკლედ, ფიზიკური გეოგრაფიისა და გარემოს მდგრადი განვითარების მაგისტრის, გვანცა გვასალიას ნაშრომზე დაყრდნობით მოგიყვებით, რატომ და როგორ ქრის ქარი საქართველოში.

ატმოსფეროს ცირკულაციის პრინციპი და კორიოლისის ეფექტი უკვე ავხსენით. ჩვენს ნახევარსფეროში ეს ეფექტი ტროპოსფეროსა და ქვედა სტრატოსფეროში დასავლეთის ქარების წარმოქმნას განაპირობებს. ატმოსფეროს ძირითადი მასა წაინაცვლებს დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ და უსწრებს დედამიწის ბრუნვას იმავე მიმართულებით. ქართველი სპეციალისტების კვლევების მიხედვით (ი. კვარაცხელია), ეს გამოხატულია საქართველოს ტერიტორიაზეც. 3-6 კმ სიმაღლეზე გაბატონებულია ჰაერის მასების მოძრაობა: სამხრეთ დასავლეთის, დასავლეთის და ჩრდილო დასავლეთის მიმართულებით. რაც დამახასიათებელია ზომიერი განედებისათვის.

ტროპოსფეროს ქვედა ფენების შემთხვევაში კი ამ ყველაფერზე გავლენას კავკასიონის ქედების მიმართულება ახდენს, რაც სამხრეთ-დასავლეთისა და ჩრდილო-დასავლეთის ქარებს წინაღობად ევლინება და ძირითადი, დასავლეთისა და აღმოსავლეთის მიმართულების ქარების გაბატონებას უწყობს ხელს.

ქართველი მკვლევრების (კ. პაპინაშვილი, ე. ნაფეტვარიძე, ვ. გიგიგნეიშვილი და სხვები) მიერ გამოქვეყნებული ნაშრომების თანახმად, სინოპტიკური პროცესები, რომელთა მეშვეობითაც ხდება ჰაერის მასების შემოჭრა სამხრეთ საქართველოს ტერიტორიაზე 5 ტიპად იყოფა: დასავლეთის, აღმოსავლეთის, ორმხრივი შემოჭრები, ანტიციკლონური მდგომარეობა, ამიერკავკასიის სამხრეთ რაიონებში განვითარებული ტალღური აღრევა. ხოლო ზოგადად, საქართველოში მიმდინარე ცირკულაციური პროცესების განვითარებაში მონაწილეობენ ის ციკლონები და ანტიციკლონები, რომლებიც ჩრდილო ნახევარსფეროში მიმდინარე ატმოსფერული ცირკულაციის განმსაზღვრელებად გვევლინებიან. ასეთია მაგალითად, ხმელთაშუა ზღვის ციკლონები, პოლარული აუზების ანტიციკლონები და ა.შ.

საინტერესო და აღსანიშნავი მოვლენაა საქართველოში დასავლეთის და აღმოსავლეთის ქარების ერთდროული შემოჭრა. ეს ხდება მაშინ, როცა ევროპის ნაწილში მძლავრი ანტიციკლონია. ამ დროს, როგორც წესი, ჩვენთან დაბალი წნევაა გაბატონებული, ანუ ატმოსფეროში თბილი ჰაერია. მის გასანეიტრალებლად ჩრდილოეთიდან შემოჭრილი ცივი ჰაერის მასები, რომელიც მაღალი წნევით ხასიათდება და დედამიწის ზედაპირთან უფრო ახლოსაა, ვერ ლახავს კავკასიონის ქედს. კავკასიონის მიერ შეკავებული ცივი ჰაერის მასები იშვიათად ქედს შემოუვლის (აღმოსავლეთიდან და დასავლეთიდან). ეს ორი "დანაყოფი" ერთმანეთს, როგორც წესი, აღმოსავლეთ საქართველოში ხვდება, ხოლო კავკასიონის მაღლა ატმოსფეროს თბილი ჰაერი იკავებს. ეს პროცესი ედება საფუძვლად მთელი საქართველოს მასშტაბით ღრუბლიან ამინდს, საგრძნობლად დაცემულ ჰაერის ტემპერატურასა და უხვ ნალექს. ასეთი ორმხრივი შემოჭრა იშვიათი მოვლენაა და წელიწადში მხოლოდ 1-2-ჯერ ხდება.

სხვა საკითხია ჰაერის მასების დასავლეთიდან შემოჭრა, რომელიც გაცილებით ხშირად ხდება, მთელი წლის მანძილზე შეინიშნება და განსაკუთრებით კი ზაფხულში. ეს ხშირად ხმელთაშუა ზღვიდან გადმონაცვლებულ ციკლონებს უკავშირდება და ეს საკმაოდ ნოტიო ჰაერის მასებია, რომლის ტენიანობაც შავ ზღვაზე მოძრაობის შედეგად იზრდება და ეს ხელს უწყობს უხვი ნალექის წარმოქმნას (გავიხსენოთ წვიმიანი ბათუმი).

ჰაერის მასების აღმოსავლეთიდან შემოჭრის მიზეზი კი კავკასიონია, რომელიც ძირითადად ჩრდილო-დასავლეთიდან ან ჩრდილოეთიდან შემოჭრილი ცივი
ჰაერის მასების წინაღობად იქცევა. შესაბამისად, დროთა განმავლობაში ამ ნაკადს კავკასიონისთვის შემოვლა უწევს და ჩვენს ტერიტორიაზე აღმოსავლეთიდან შემოდის. აღნიშნული პროცესის ვერტიკალური სიმძლავრე არც ისე დიდია, ამიტომ ცივი ფრონტი ლიხს იქით არ გადადის და აღმოსავლეთით იშლება. ამიერკავკასიის სამხრეთით განვითარებული ტალღური აღრევები კი ძირითადად ორმხრივი ან დასავლეთიდან ჰაერის მასების შემოჭრის დასრულების შემდეგ ვითარდება.

ალბათ, გსმენიათ მუსონურ ქარებზე. ის თერმული წარმოშობისაა, ანუ მისი არსებობა მზის მიერ დედამიწის არათანაბარ გათბობას უნდა მივაწეროთ. ეს ქარი სეზონების მიხედვით იცვლის მიმართულებას და ზაფხულში წვიმიან ამინდებს იწვევს, ხოლო ზამთარში პირიქით — მოწმენდილ ცას გვიქადის. ქართველი სპეციალისტების ნაშრომების მიხედვით, კოლხეთის დაბლობზე აშკარად გამოხატულია მუსონური ქარები.

საქართველოში შეხვდებით ადგილობრივ ქარებსაც, რომელთა მასშტაბიც რამდენიმე ათეულიდან ასეულ კილომეტრამდეა. მათი წარმოქმნის მიზეზი ატმოსფეროზე დედამიწის ზედაპირის მექანიკურ მოქმედებასა და ტემპერატურის ჰორიზონტალური სხვაობის
დროს წარმოქმნილი ბარიერულ განსხვავებებში უნდა ვეძიოთ. მსგავს ქარებს მიეკუთვნება:
ბრიზები, მთა-ბარის და მყინვარული ქარები.

ბრიზი სუსტი ქარია. ის ზღვისპირეთში გვხვდება, მაგალითად ფოთში. აქედან ის ზესტაფონამდეც ვრცელდება, სადაც მისი სიჩქარე 7მ/წმ-ს აღწევს. მთა-ბარის ქარების წარმოქმნა კი დღისა და ღამის განმავლობაში, მთასა და ბარს შორის ტემპერატურული განსხვავებების არსებობას უკავშირდება (როგორც უკვე იცით, ტემპერატურული განსხვავება ჰაერის წნევის განსხვავებულობას, ეს უკანასკნელი კი ქარის წარმოშობის წინაპირობაა).

ქარები ჩნდება რელიეფის გავლენითაც, ჰაერის მასების აღმავალი და დაღმავალი მოძრაობების შედეგად. ასეთ ქარებს ეკუთვნის: ფიონი, ბორა, ჩამდინარე ქარი. აქ უნდა გამოვყოთ ფიონი, რომელიც თბილი, მშრალი ქარია. ის წარმოიშობა მაშინ, როცა ქედის ერთ მხარეს ჰაერის წნევა დაბალია, ხოლო მეორე მხარეს კი მაღალი. ეს განსაკუთრებით კარგად ჩანს საქართველოს ტერიტორიაზე, როცა ლიხის ქედით გეოგრაფიულად ორად გაყოფილ ქვეყანაში აღმოსავლეთით მაღალი წნევაა, ხოლო დასავლეთით — დაბალი. ფიონი ძალიან ხშირია სამხრეთ კავკასიაში და ქუთაისში წელიწადში 114 დღე მაინც ქრის.

და სად მიდის ქარი?

სხვაგან, სადაც ატმოსფერული ტემპერატურის წონასწორობის აღდგენისთვის ბრძოლაა საჭირო. უფრო კი, როგორც წესი, ქარი ჩადგება მაშინ, როცა კონკრეტულ ადგილას ჰაერის ნაკადებს შორის ტემპერატურული სხვაობა შემცირებულია. ძირითადად, ქარის სიჩქარე კლებულობს მზის ჩასვლის შემდეგ, რადგან დედამიწის ზედაპირი მზის სხივების გარეშე გაცილებით სწრაფად ცივდება. გაგრილება კი, როგორც უკვე ალბათ დამეთანხმებით, სწორედ ის მიზანია, რაც მაღალი წნევის მქონე ჰაერის მასებს დაბალი წნევის მქონე ჰაერის მასების მიმართ ამოძრავებს. ზოგადად კი, ეს მოძრაობა, ანუ ჰაერის ცივი და თბილი ნაკადების ურთიერთქმედება დედამიწისთვის არაერთ სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ფუნქციას ასრულებს.

უნდა ითქვას, რომ დედამიწაზე მზისგან მიღებული ენერგიის 2% სწორედ რომ ქარების წარმოქმნას ხმარდება და მის ტექნოლოგიურ ათვისებას ჩვენც ვცდილობთ. ვცდილობთ მას შემდეგ, რაც ქარის ენერგიის გამოყენება დავიწყეთ, წისქვილებისთვის თუ ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად. ეს ჯერ კიდევ მზარდი მიმართულებაა.

დასასრულს კი ძველ, მაგრამ ჩემი აზრით, საუკეთესო ვიდეოს დაგიტოვებთ, რაც ქარის შესახებ შეუქმნიათ. ვიდეო გასწავლით, თუ როგორ დაასაქმოთ ქარი.