Chúng ta đều biết những đám mây là những tập hợp có thể nhìn thấy được của các giọt nước nhỏ (hoặc tinh thể băng nếu nó đủ lạnh) trú ngụ trong bầu khí quyển trên bề mặt Trái đất. Nhưng bạn có biết một đám mây được hình thành như thế nào không?
Để có thể hình thành một đám mây, cần phải có các thành phần sau:
- Nước
- Quá trình làm mát nhiệt độ không khí
- Một bề mặt, hay một nhân tố nào đó để nó hình thành (hạt nhân)
Khi các thành phần này được đưa ra, chúng tuân theo quy trình sau để tạo thành một đám mây:
Bước 1: Thay đổi hơi nước thành nước lỏng
Mặc dù chúng ta không thể nhìn thấy nó, thành phần đầu tiên – nước – luôn có mặt trong khí quyển dưới dạng hơi nước (một dạng khí). Nhưng để phát triển một đám mây, chúng ta cần phải đưa hơi nước từ dạng khí sang dạng lỏng.
Những đám mây bắt đầu hình thành khi một khối không khí bốc lên từ bề mặt lên bầu khí quyển. (Không khí thực hiện điều này theo một số cách, bao gồm nâng lên sườn núi, nâng Frông thời tiết và được đẩy nhau bằng cách hội tụ các khối không khí.) Khi các khối này bay lên, nó đi qua các mức áp suất thấp và thấp hơn (vì áp suất giảm theo chiều cao). Chúng ta biết rằng không khí có xu hướng di chuyển từ vùng áp suất cao hơn xuống vùng áp suất thấp hơn, vì vậy khi các khối di chuyển vào vùng áp suất thấp hơn, không khí bên trong nó đẩy ra ngoài, khiến nó giãn nở. Nó cần năng lượng nhiệt cho sự mở rộng này diễn ra, và do đó, không khí lạnh đi một chút. Càng đi lên, các khối không khí càng nguội đi. Không khí mát không thể giữ nhiều hơi nước như không khí ấm, vì vậy khi nhiệt độ của nó nguội xuống đến nhiệt độ điểm sương, hơi nước bên trong khối khí trở nên bão hòa (độ ẩm tương đối của nó bằng 100%) và ngưng tụ thành những giọt chất lỏng Nước.
Nhưng bản thân chúng, các phân tử nước quá nhỏ để dính vào nhau và tạo thành những giọt mây. Chúng cần một bề mặt phẳng hơn, lớn hơn mà chúng có thể thu thập.
Bước 2. Cần có hạt nhân để nước có thể bám vào
Để có thể tạo ra những giọt nước hình thành những giọt mây, chúng phải có thứ gì đó – một số bề mặt – để ngưng tụ. Những “thứ gì đó” là những hạt nhỏ được gọi là Sol khí – Aerosol hoặc hạt nhân ngưng tụ.
Giống như hạt nhân là lõi hoặc trung tâm của một tế bào trong sinh học, hạt nhân đám mây, là trung tâm của các giọt mây và chính từ đó chúng tạo ra tên của chúng. (Đúng vậy, mọi đám mây đều có những bụi bẩn, hoặc muối ở trung tâm của nó!)
Hạt nhân đám mây là các hạt rắn như bụi, bụi bẩn, khói (từ cháy rừng, khí thải xe hơi, núi lửa và lò đốt than, v.v.) và muối biển (từ việc phá vỡ sóng biển) lơ lửng trong không khí nhờ Mẹ thiên nhiên và con người chúng ta đã đặt chúng ở đó. Các hạt khác trong khí quyển, bao gồm cả vi khuẩn, cũng có thể đóng vai trò là hạt nhân ngưng tụ. Mặc dù chúng ta thường nghĩ về chúng như các chất gây ô nhiễm, chúng đóng vai trò chính trong việc phát triển các đám mây bởi vì chúng hút ẩm, chúng thu hút các phân tử nước.
Bước 3: Một đám mây được sinh ra!
Đó là vào thời điểm – khi hơi nước ngưng tụ và lắng đọng vào hạt nhân ngưng tụ mà các đám mây hình thành và trở nên hữu hình. (Đúng vậy, mọi đám mây đều có một bụi bẩn, bụi hoặc muối ở trung tâm của nó!)
Các đám mây mới được hình thành thường sẽ có các cạnh sắc nét, được xác định rõ ràng.
Loại mây và độ cao (thấp, trung bình hoặc cao) mà nó hình thành được xác định bởi mức độ mà một lô không khí trở nên bão hòa. Mức này thay đổi dựa trên những thứ như nhiệt độ, nhiệt độ điểm sương và tốc độ làm nguội nhanh hay chậm của khối hơi nước với độ cao tăng dần, được gọi là “lapse rate – tốc độ trôi đi”.
Điều gì làm cho đám mây bị tiêu tan?
Nếu các đám mây hình thành khi hơi nước nguội đi và ngưng tụ, do vậy để chúng tan đi thì cần phải có điều ngược lại xảy ra, đó là khi không khí nóng lên và bốc hơi. Điều này xảy ra bằng cách nào? Bởi vì bầu khí quyển luôn luôn chuyển động, không khí khô hơn theo sau không khí bay lên để ngưng tụ và bay hơi liên tục xảy ra. Khi có nhiều sự bốc hơi diễn ra hơn sự ngưng tụ, đám mây sẽ trở lại thành hơi ẩm vô hình.
