Bạn đã bao giờ ngước nhìn lên bầu trời và tự hỏi những đám mây trắng bồng bềnh hay xám xịt kia mây được hình thành như thế nào? Mây không chỉ là một phần quen thuộc của cảnh quan mà còn đóng vai trò then chốt trong chu trình nước toàn cầu, là dấu hiệu báo trước của thời tiết. Để hiểu rõ hơn về hiện tượng hình thành mây mưa và sự hình thành của mây, chúng ta cần đi sâu vào quá trình phức tạp của hơi nước và không khí trong khí quyển.
Mây được hình thành từ đâu? Câu trả lời đơn giản nhất là từ hơi nước trong khí quyển. Hơi nước là trạng thái khí của nước, không màu, không mùi và vô hình. Nó là một thành phần quan trọng của không khí, luôn hiện diện xung quanh chúng ta, dù chúng ta không thể nhìn thấy nó bằng mắt thường.
Hơi nước chủ yếu được tạo ra thông qua quá trình bay hơi từ các nguồn nước trên bề mặt Trái Đất như đại dương, sông, hồ, ao, từ đất ẩm và từ quá trình thoát hơi nước của thực vật. Năng lượng mặt trời là động lực chính thúc đẩy quá trình bay hơi này, biến nước lỏng thành hơi nước và đưa nó vào khí quyển.
Quá trình hình thành mây và mưa là một chuỗi các sự kiện vật lý liên tục, bắt đầu từ hơi nước bay lên cao.
Khi nước trên bề mặt Trái Đất nhận đủ năng lượng từ mặt trời, nó sẽ chuyển từ trạng thái lỏng sang khí (hơi nước) và bay hơi vào không khí. Hơi nước nhẹ hơn không khí khô, do đó, nó có xu hướng bốc lên cao.
Khi khối không khí chứa hơi nước bốc lên cao, nó sẽ gặp điều kiện áp suất thấp hơn và nhiệt độ giảm dần. Cứ lên cao 100 mét, nhiệt độ không khí lại giảm khoảng 0.6∘C.
Đây là giai đoạn quan trọng nhất để mây hình thành như thế nào. Khi khối không khí ẩm bốc lên cao và nhiệt độ giảm đến một mức nhất định (gọi là điểm sương), hơi nước trong không khí sẽ không còn giữ được ở trạng thái khí nữa. Thay vào đó, nó sẽ chuyển sang trạng thái lỏng hoặc rắn, gọi là quá trình ngưng tụ.
Tuy nhiên, hơi nước không thể tự ngưng tụ trong không khí sạch hoàn toàn. Chúng cần một "hạt nhân" để bám vào và ngưng tụ. Đó chính là vai trò của các hạt nhân ngưng kết.
Điều kiện hình thành mây không thể thiếu các hạt nhân ngưng kết. Đó là những hạt nhỏ li ti có trong khí quyển, có kích thước cực nhỏ (vài micromet) và thường là các hạt bụi, phấn hoa, muối biển, hay các hạt ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp. Những hạt này đóng vai trò như các bề mặt để hơi nước bám vào và ngưng tụ, tạo thành những giọt nước siêu nhỏ hoặc tinh thể băng.
Khi hơi nước ngưng tụ quanh các hạt nhân này, chúng tạo thành vô số các giọt nước li ti hoặc tinh thể băng cực nhỏ (có kích thước khoảng 0.01 mm). Những giọt nước hoặc tinh thể băng này quá nhỏ và nhẹ để rơi xuống ngay lập tức, do đó chúng lơ lửng trong không khí, tạo thành những đám mây mà chúng ta nhìn thấy.
>>> Đọc để hiểu thêm: Sấm sét được hình thành như thế nào
Mây và mưa được hình thành khi nào? Sau khi mây được hình thành, không phải lúc nào cũng có mưa ngay lập tức. Mưa chỉ xảy ra khi các giọt nước hoặc tinh thể băng trong mây lớn dần đến một kích thước đủ để trọng lực kéo chúng xuống.
Khi các giọt nước hoặc tinh thể băng trong mây đạt đến một kích thước và trọng lượng đủ lớn (khoảng 0.5 mm trở lên), sức cản của không khí không còn đủ để giữ chúng lơ lửng nữa. Trọng lực sẽ kéo chúng rơi xuống đất dưới dạng mưa (nước lỏng), tuyết (tinh thể băng), mưa đá (băng rắn) hoặc mưa phùn.
Ngoài các yếu tố cốt lõi trên, một số điều kiện hình thành mây khác cũng rất quan trọng:
>>> Bổ sung kiến thức tại: Lốc xoáy hình thành như thế nào
Mô tả hiện tượng hình thành mây mưa cho thấy một chu trình kỳ diệu của tự nhiên. Từ quá trình bay hơi của nước, hơi nước bốc lên cao, ngưng tụ quanh các hạt nhân ngưng kết, và cuối cùng là sự lớn lên của các giọt nước hoặc tinh thể băng, chúng ta có thể thấy một sự kết nối chặt chẽ giữa các yếu tố trong khí quyển. Việc trình bày quá trình hình thành mây và mưa giúp chúng ta không chỉ hiểu rõ hơn về thời tiết mà còn trân trọng hơn sự phức tạp và tinh tế của các hiện tượng tự nhiên xung quanh ta.
Bình Luận