Mây luôn là đối tượng nghiên cứu của con người. Chắc chắn khi chúng ta còn trẻ, chúng ta đã tự hỏi những đám mây được làm bằng gì. Đối với chúng tôi, nó luôn luôn giống như những đám mây bông với vẻ ngoài mềm mại. Tuy nhiên, điều này hoàn toàn không phải như vậy.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho biết những đám mây được tạo thành, đặc điểm và cách nó được hình thành.
Những đám mây được làm bằng gì
Nói một cách dễ hiểu, có thể nói rằng một đám mây là một khối lượng của các giọt nước, tinh thể băng, hoặc cả hai, lơ lửng trong khí quyển và được hình thành do sự ngưng tụ của hơi nước trong khí quyển. Mây có nhiều loại và có thể được phân biệt bằng hình dạng và chiều cao của chúng.
Sự hình thành đám mây đòi hỏi ba thành phần: hơi nước trong khí quyển, các hạt cho phép nó ngưng tụ và nhiệt độ thấp. Khí quyển bao gồm nhiều loại khí khác nhau, bao gồm cả hơi nước từ sự bay hơi của nước, sự thoát hơi nước của thực vật và sự thăng hoa của băng. Nhưng hơi lơ lửng này không thể tự tạo thành mây. Để hơi nước ngưng kết, nó cần một "hạt nhân ngưng tụ" hoặc "sol khí", tương ứng với một hạt có đặc tính hút ẩm (ái lực cao với nước), cho phép nhóm các phân tử hơi nước và sự ngưng tụ sau đó của chúng.
Những hạt nhân tiềm năng này có nhiều trong khí quyển và bao gồm bụi, phấn hoa, hạt muối từ đại dương và sóng vỡ, và tro bụi từ các vụ phun trào núi lửa hoặc hỏa hoạn. Một khi hai thành phần này được tìm thấy, cần có các bước tiếp theo để trở thành một đám mây. Hơi nước và các hạt nhân ngưng tụ phải gặp nhiệt độ thấp hơn để đạt đến điểm sương, hoặc nhiệt độ mà các phân tử hơi nước sẽ biến đổi thành các giọt nước lỏng.
Một cách để làm mát khối không khí là đẩy nó lên bằng cách đối lưu. Sự đối lưu xảy ra khi mặt trời làm nóng bề mặt Trái đất và sau đó truyền một phần nhiệt lượng đó sang khối không khí gần nhất. Khối không khí nóng này sẽ ít đặc hơn không khí xung quanh, vì vậy nó sẽ dễ dàng bốc lên do lực nổi, tương ứng với lực hướng lên của chất lỏng ít đặc hơn.
đào tạo
Một khối không khí chuyển động theo phương ngang (như ở mặt trước lạnh) cũng có thể bị ép nóng lên khi nó gặp một đỉnh núi trên đường đi hoặc gặp một khối không khí khác, mát hơn. Trong cả hai trường hợp, khối không khí chuyển động theo phương ngang sẽ buộc phải bay lên và nhanh chóng đạt đến điểm sương, tạo ra mây và, nếu điều kiện thích hợp, mưa.
Một khi khối không khí tăng lên và nguội đi đến điểm sương, hơi nước bắt đầu ngưng tụ trong hạt nhân ngưng tụ, tạo ra các hạt nước lỏng đầu tiên. Sau khi đạt đến một kích thước nhất định, những hạt nước đầu tiên này bắt đầu va chạm và kết dính với nhau trong một quá trình gọi là va chạm-kết tụ. Tùy thuộc vào thành phần của chúng, các đám mây có thể được phân loại là lạnh (mây cao tạo thành từ các tinh thể băng), ấm (mây thấp tạo thành từ nước) hoặc hỗn hợp (mây trung bình được tạo thành từ tinh thể băng và nước). Mặc dù nhiệt độ thấp hơn 0 ° C, nhưng đám mây có thể chứa nước lỏng. Nước này được gọi là "nước siêu lạnh" và có thể được tìm thấy, chẳng hạn như trong những đám mây vừa phải được hình thành bởi những giọt nước và băng, chúng thường hình thành trong khoảng -35 ° đến -10 ° C.
Để tạo thành các tinh thể băng, cần phải có lõi băng (ice core). Để có ý tưởng về các thứ nguyên mà chúng ta đã thảo luận, mỗi giọt có kích thước xấp xỉ 0,001 micromet (1 micron bằng một phần triệu mét). Mặt khác, để tạo thành một hạt mưa có thể đi qua các dòng nước và đến được bề mặt, nó phải đo được ít nhất 1 milimet, vì vậy hạt nhân ngưng tụ phải tập hợp khoảng một triệu giọt.
Tại sao mây trôi?
Những đám mây có thể kéo dài hàng km theo chiều dọc và chiều ngang, nặng hàng tấn mà vẫn "lơ lửng" trên không trung. Chúng tôi đã chỉ ra trong các đoạn trước rằng do lực nổi, một khối không khí ấm hơn tăng lên trong khí quyển, được đẩy bởi một ngọn núi mát hơn hoặc khối không khí khác. Một ví dụ điển hình để minh họa độ sáng tương đối của các đám mây là so sánh tổng khối lượng của chúng với khối lượng không khí mà chúng ở trong đó.
Lấy ví dụ về một đám mây nhỏ điển hình với độ cao 3000 mét và 1 km khối, hàm lượng nước lỏng của nó là 1 g / mét khối. Tổng khối lượng của các hạt đám mây là khoảng 1 triệu kg, gần tương đương với trọng lượng của 500 chiếc ô tô. Nhưng tổng khối lượng của không khí xung quanh trong cùng một kilômét khối là khoảng một tỷ kilôgam, nặng hơn chất lỏng 1000 lần! Vì vậy, mặc dù những đám mây điển hình chứa rất nhiều nước, vì khối lượng của chúng nhỏ hơn khối lượng của không khí xung quanh, chúng dường như lơ lửng trên bầu trời, lắc lư ở cùng độ cao khi gió di chuyển.
Các loại đám mây
Một khi chúng ta biết những đám mây được làm bằng gì, chúng ta phải biết có những loại nào. Các đám mây có thể nhìn thấy bằng mắt thường và được phân loại theo một hệ thống quốc tế được tạo ra vào năm 1803 bởi nhà hóa học và nhà khí tượng nghiệp dư người Anh Luke Howard, người đã phân loại các đám mây thành bốn loại hoặc dạng chính:
- hình tròn, mây ti tích, là những chùm hình chùm nổi lên, làm bằng các tinh thể băng;
- Stratiform, địa tầng, các lớp mây rộng thường xuyên mang lại mưa liên tục;
- nimbiformes, nimbuses, những đám mây có khả năng tạo thành mưa;
- cumuliforms, mây tích, những đám mây phẳng dựa trên bầu trời mùa hè.
Các hệ thống phân loại đám mây hiện tại bao gồm nhiều tổ hợp và chia nhỏ của bốn loại cơ bản này. Khi một nhà khí tượng học nói về lượng mưa, đề cập đến mưa, tuyết hoặc bất kỳ dạng nước lỏng hoặc rắn nào lắng xuống hoặc rơi xuống từ bầu trời. Lượng mưa được đo bằng máy đo mưa. Dụng cụ đo mưa đơn giản nhất là một thùng chứa có mặt thẳng với một thang chia độ hoặc thước để đo độ sâu của nước rơi vào nó. Hầu hết các thiết bị này tập trung lượng mưa vào một ống hẹp hơn để đo chính xác hơn lượng nhỏ kết tủa. Giống như các dụng cụ thời tiết khác, một máy đo mưa có thể được thực hiện để ghi lại các phép đo của nó liên tục.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về những đám mây được tạo thành và cách chúng được hình thành.