Tại sao lại có mây? Vì sao mây có thể lơ lửng được trên không mà không bao giờ rơi xuống đất là những câu hỏi khá thú vị với nhiều người. Mời các bạn cùng chuyên mục khám phá tìm hiểu qua bài viết dưới đây

Mây là gì?

Mây là sự kết hợp của nhiều hạt nước, tinh thể đá nhỏ và chúng được tạo thành khi hơi nước ngưng tụ trong các túi không khí đang tiến lên trên. Trong điều kiện thời tiết bình thường, không khí vẫn tiếp tục bị đẩy lên, tạo điều kiện cho đám mây ngày càng phát triển.

Hiện nay, mây có 4 loại chính gồm:

• Mây cao: Loại mây này hình thành ở độ cao trên 5000m, trong đới lạnh của tầng đối lưu. Chúng được nhận biết bằng tiền tố “cirro-” hoặc “cirrus.” Ở độ cao này, nước gần như đóng băng hoàn toàn, biến mây thành các tinh thể nước đá. Những đám mây này thường yếu và mỏng, thường có đặc điểm trong suốt.
• Mây trung bình: Loại mây này xuất hiện chủ yếu ở độ cao từ 2000 – 5000m và được gọi với tiền tố “alto.” Chúng thường chứa giọt nước siêu lạnh.
• Mây thấp: Mây thấp hình thành ở độ cao dưới 2000m và bao gồm mây tầng xám và mây đặc. Khi mây tầng này tiếp xúc với mặt đất, chúng thường được gọi là sương mù.
• Mây thẳng đứng: Loại mây này có khả năng phát triển thẳng lên và đạt độ cao rất lớn so với vị trí ban đầu. Chúng có thể hình thành ở bất kỳ độ cao nào.

Tại sao có mây? Quá trình hình thành

Mây được hình thành chính là do không khí ẩm bốc lên. Trong quá trình vận động:

• Áp suất không khí bên ngoài giảm theo độ cao, nhưng thể tích của không khí tăng lên.
• Trong quá trình tăng thể tích này, cần phải tiêu hao nhiệt.
• Như vậy, không khí trở nên nguồn nhiệt đồng thời tăng và giảm áp suất.

Tuy nhiên, khả năng chứa hơi nước trong không khí bị giới hạn:

• Ở nhiệt độ cố định, một giới hạn tối đa cho áp suất hơi của nước được gọi là áp suất hơi nước bão hòa.
• Áp suất này giảm khi nhiệt độ giảm.
• Khi áp suất bão hòa của không khí trên cao giảm dưới áp suất hơi nước thực, hơi nước sẽ kết hợp với hạt bụi trong không khí để tạo thành giọt nước nhỏ.
• Khi nhiệt độ dưới 0 độ C, thạch anh nhỏ có thể hình thành.
• Những giọt nước này có thể tích nhỏ, nhưng mật độ lớn và tốc độ giảm trong không khí nhỏ.
• Điều này cho phép chúng tồn tại và trôi nổi trong không khí để tạo thành mây.

Câu hỏi là “Làm thế nào để thấy không khí ẩm đi lên tạo thành đám mây?” Có một số cách:

• Tác động của nhiệt lực: Trong những ngày nóng, ánh sáng và nhiệt độ cao của Mặt Trời làm nhiệt độ tầng khí gần mặt đất tăng lên, tạo điều kiện cho không khí ẩm vận động lên trên. Điều này dẫn đến sự hình thành của các đám mây hình núi, tháp.
• Phong diện: Sự tương tác giữa không khí lạnh và không khí nóng tạo ra mặt giao nhau. Khi không khí nóng di chuyển lên và gặp sự cản trở của không khí lạnh, nó sẽ vượt qua mặt giao nhau, gọi là phong diện nóng. Ngược lại, phong diện lạnh hình thành khi không khí lạnh di chuyển lên gặp không khí lạnh. Cả hai trường hợp này có thể tạo ra tầng mây dày.
• Tác động của địa hình: Khi không khí ẩm gặp cản trở từ địa hình như núi và đồi, nó bị ép lên và tạo thành mây/sương trên đỉnh.
• Tác động rối loạn và bức xạ lạnh: Rối loạn trong luồng không khí và tác động của bức xạ lạnh vào ban đêm cũng có thể làm hơi nước ngưng tụ thành mây.

Dù cách tạo thành mây có thể khác nhau, thì với kích thước nhỏ và tốc độ giảm nhỏ của hạt mây, chúng có thể tồn tại trong không khí và trở thành mây treo lơ lửng trên bầu trời.

Tại sao mây lại lơ lửng trên bầu trời?

Theo một nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ, một đám mây nhỏ chứa lượng nước có trọng lượng khoảng 500 tấn. Vậy, câu hỏi đặt ra là: “Tại sao mây có thể nằm lơ lửng trên bầu trời mặc dù chúng có trọng lượng rất lớn?”

Để giải thích điều này, các nhà khoa học đã chứng minh rằng:

• Phân tử nước, tạo nên cấu trúc của những đám mây, không có kích thước lớn như một con voi, thực tế chúng nhỏ hơn nhiều lần.
• Tuy nhiên, những phân tử nước này lại được đưa lên trên bởi những luồng khí ẩm từ dưới.

Một cách giải thích đơn giản là:

• Hơi nước nhẹ hơn không khí, do đó khi hơi nước bay lên, nó vẫn là một phần của vật chất và vẫn bị lực hút của Trái Đất giữ lại phía trên.
• Trong khi đó, nước có trọng lượng lớn hơn không khí và bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn, dẫn đến việc nước rơi xuống mặt đất thay vì lên trời.

Điều này giải thích tại sao nước thấm vào đất thay vì rơi lên trời.

Tại sao khi trời sắp mưa thì mây sẽ chuyển sang màu xám?

Màu xám của đám mây phụ thuộc vào độ dày và chiều cao của chúng. Khi đám mây mỏng, màu của chúng thường là trắng xanh khi ánh sáng mặt trời chiếu qua.

• Các hạt nước và tinh thể trong mây có kích thước nhỏ đủ để phân tán màu sắc của ánh sáng.
• Khi ánh sáng kết hợp từ tất cả các màu, chúng tạo thành màu trắng mà mắt chúng ta cảm nhận.
• Khi mây mỏng, một phần lớn ánh sáng có thể xuyên qua, làm cho mây có màu trắng.
• Khi mây dày lên, phần đáy của đám mây sẽ trở nên tối hơn do ít ánh sáng xuyên qua, nhưng vẫn có khả năng phân tán màu.

Bằng mắt thường, chúng ta thường nhìn thấy đám mây có màu xám, và nếu quan sát kỹ, chúng ta sẽ thấy phần đáy của đám mây thường có màu tối hơn so với mặt bên.

Khi thời tiết gần mưa:

Xem thêm: Từ trái đất đến mặt trời bao nhiêu km bạn có biết

Xem thêm: Tinh thể ion là gì? Tính chất chung và ứng dụng của tinh thể ion

• Lượng mây tăng lên và làm đám mây dày hơn.
• Phần của đám mây không thể cho ánh sáng xuyên qua sẽ có màu xám đậm.

Hy vọng với những chia sẻ của chúng tôi về những hiện tượng kỳ lạ sẽ mang đến cho bạn đọc những thông tin hữu ích nhất