VNR Content
Pearl
Đám mây có thể là kẻ thù tồi tệ nhất của các nhà thiên văn học nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc biến Trái đất thành nơi có thể sinh sống được.
Mây là một phần thường xuyên trong cuộc sống hàng ngày ở hầu hết các nơi trên hành tinh nên bạn rất dễ quên chúng - trừ khi trời sắp mưa hoặc làm hỏng bức ảnh chụp thiên văn được lên kế hoạch hoàn hảo của bạn!
Theo NASA, các đám mây có mối liên hệ chủ yếu với sự điều hòa nhiệt độ trên Trái đất, phản chiếu một phần năng lượng của mặt trời để giữ cho chúng ta mát mẻ và giữ lại một phần năng lượng để giữ ấm cho chúng ta.
Ngoài ra, mây có thể là dấu hiệu của thời tiết sắp xảy ra.
Phía ban ngày của sao Kim bị mây bao phủ.
Mây là "khối lượng nhìn thấy được của các hạt hơi ngưng tụ (như nước hoặc băng) lơ lửng trong bầu khí quyển của một hành tinh (như trái đất) hoặc mặt trăng". Các đám mây trên trái đất chủ yếu được tạo thành từ nước và bạn sẽ tìm thấy chúng từ mặt đất dưới dạng sương mù cho đến độ cao lên tới 76 đến 85 km, nơi bạn sẽ tìm thấy những đám mây dạ quang hiếm gặp. Tuy nhiên, hầu hết các đám mây đều tồn tại ở độ cao dưới 13.100 m.
Trên Trái đất, các đám mây tạo ra mưa, hiện tượng này xảy ra khi những giọt nước trong mây trở nên quá nặng, chúng rơi trở lại bề mặt dưới dạng mưa hoặc tuyết.
Sự hình thành mây đòi hỏi sự kết hợp đúng đắn giữa các thành phần và điều kiện. Luôn có nước trong bầu khí quyển Trái đất, do đó không chỉ có sự hiện diện của nước mới tạo ra mây.
Theo Cơ quan khí tượng Mỹ NOAA, các phân tử nước cần có thứ gì đó gắn vào để ngưng tụ - những vật thể này là hạt nhân ngưng tụ của đám mây. Hạt nhân ngưng tụ của đám mây có thể là nhiều thứ khác nhau, từ khói cháy rừng, phun nước biển đến bụi bẩn do gió thổi, nhưng điều quan trọng là chúng phải rất nhỏ, có kích thước khoảng một micron (một phần nghìn milimet) và có khả năng hút ẩm (chúng hút nước). Khi nước ngưng tụ trên hạt nhân, tổng thể giọt nước trong đám mây thường lớn hơn hạt nhân 100 lần.
Nhiệt độ và điểm sương cũng đóng một vai trò trong sự hình thành mây. Không khí phải đạt độ ẩm tương đối 100 phần trăm (khi nhiệt độ và điểm sương giống nhau) để xảy ra hiện tượng ngưng tụ. Bởi vì không khí trong khí quyển luôn chuyển động nên các tiêu chí này luôn thay đổi, đó là lý do tại sao các đám mây có thể xuất hiện và biến mất nhanh chóng như vậy.
Tiêu chuẩn toàn cầu để phân loại đám mây là Bản đồ đám mây quốc tế của Tổ chức Khí tượng Thế giới, liệt kê 10 loại mây chính.
Những đám mây đóng một vai trò quan trọng trong khả năng sinh sống của hành tinh chúng ta.
Đôi khi bạn sẽ nghe nói về bốn loại mây chính và điều đó đề cập đến cách phân loại do nhà hóa học công nghiệp Luke Howard thiết lập trong cuốn “Bài luận về sự biến đổi của mây” năm 1803 của ông. Howard thực sự đã đặt tên cho ba loại chính - mây ti, mây tích và tầng - với loại đặc biệt thứ tư gọi là nimbus.
Bản đồ đám mây quốc tế mở rộng dựa trên hệ thống phân loại ban đầu này và bao gồm 10 loại đám mây bên dưới.
Mây cấp cao
Cirrus: Những đám mây trắng mỏng manh thành từng mảng hoặc dải
Cirrocumulus: Những đám mây trắng loang lổ
Cirrostratus: Một tấm màn trong suốt gồm những đám mây trắng rất mỏng
Mây trung cấp
Altocumulus: Những đám mây loang lổ màu trắng hoặc xám tách thành từng cuộn
Altostratus: Những đám mây mờ màu xám hoặc hơi xanh
Nimbostratus: Những đám mây dày, màu xám
Những đám mây cấp thấp
Cumulus: Đám mây trắng bồng bềnh tinh túy
Cumulonimbus: Những đám mây giông cao chót vót trải rộng trên đỉnh như một cái đe
Tầng tích: Tấm loang lổ màu xám hoặc trắng gồm những đám mây cuộn tròn hoặc tròn
Tầng: Lớp mây trong suốt màu xám
Ngoài ra còn có các loại mây khác, nhưng chúng là những trường hợp đặc biệt thường nằm ngoài hệ thống phân loại này. Chúng bao gồm các đám mây dạng thấu kính (trông giống như UFO trên núi), các đám mây mammatus (các đám mây vón cục, dày đặc thường liên quan đến các đám mây vũ tích) và các vệt khói (vệt ngưng tụ do máy bay tạo ra).
Những đám mây không chỉ dành riêng cho Trái đất. Theo Đại học California, Santa Barbara, tất cả các hành tinh ngoại trừ Sao Thủy đều có mây - và một số đám mây này có chứa dấu vết của nước, thường ở dạng tinh thể băng. Điều khiến các đám mây trên Trái đất nổi bật là chúng được tạo thành gần như hoàn toàn từ nước, trong khi các đám mây từ các hành tinh khác thường bao gồm nhiều loại khí khác nhau.
Những đám mây trên các hành tinh lân cận của chúng ta có thành phần rất khác nhau. Ví dụ, trên Sao Mộc, các đám mây chủ yếu được tạo thành từ băng amoniac và amoni hydrosulfua trong khi các đám mây trên Sao Kim được tạo thành từ axit sulfuric.
Sau đó, bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, một số ngoại hành tinh được biết là có mây. Theo Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL), những đám mây đó thường được tạo ra từ silicat, là những khoáng chất hình thành nên phần lớn lớp vỏ Trái đất . Về bản chất, những đám mây này được làm từ cát.
Một số câu hỏi thường gặp về đám mây:
Trong số tất cả các đám mây, hành động làm mát không khí nghe có vẻ đơn giản nhưng có rất nhiều cách để thực hiện hành động đó. Vào ban đêm gần mặt đất, không khí nguội đi nhanh chóng khi bức xạ hồng ngoại thoát ra ngoài không gian và hình thành sương mù. Hoặc không khí ấm có thể di chuyển trên bề mặt mát mẻ và điều tương tự cũng xảy ra. Hoặc sương mù có thể biến thành tầng thấp. Không khí không tăng nhanh; nó chủ yếu di chuyển theo chiều ngang. Vì vậy, sương mù hoặc tầng thấp có bề ngoài phẳng và đồng đều. Không khí trên cao bốc lên nhẹ nhàng trong bầu không khí ổn định sẽ tạo ra những dải mây trông đồng nhất như tầng, tầng trung, hoặc, trong trường hợp tinh thể băng, tầng mây. Mỗi cái trong số này trông khác nhau do độ cao của chúng và liệu chúng có phải là những giọt chất lỏng hay tinh thể băng hay không.
Sau đó, nếu bạn thêm sức nổi của khí quyển, chẳng hạn như khi có nhiệt độ mạnh ở bên dưới hoặc làm mát mạnh ở trên cao, các khối không khí có thể phun trào nhanh chóng lên xuống nhằm cố gắng ổn định bầu khí quyển. Chà, ngoài ra còn có bất kỳ hình dạng đồng nhất phẳng nào và xuất hiện hình dạng tế bào, dạng tích lũy. Nếu quá trình sưởi ấm bắt đầu từ mặt đất, thì bạn sẽ có được những đám mây tích tụ trong thời tiết đẹp. Kể từ khi xảy ra hiện tượng ngưng tụ (hoặc lắng đọng các tinh thể băng), chính hành động này sẽ làm nóng không khí và có thể khiến các khối khí nổi lên. Bây giờ bạn có thể nhận được tích tích tuần hoàn và tích tích tuần hoàn. Đủ sức nổi và các đám mây tích tích trở thành altocumulus castellanus — những đám mây nổi cao với đáy dạng địa tầng phẳng — bởi vì đám mây ban đầu có thể hình thành dưới dạng altostratus, và sau đó sức nóng của sự ngưng tụ khiến đỉnh của các đám mây biến thành mây tích.
Nếu tốc độ giảm nhiệt độ trong khí quyển đủ cao và sâu, đồng thời có đủ độ ẩm để thực sự làm nóng khối không khí đang bay lên, thì những đám mây tích tụ này sẽ biến thành vũ tích từ đó hình thành mưa rào và giông bão. Các cơn bão có thể hình thành từ mây tích hoặc altocumulus, hoặc bạn có thể không nhìn thấy chúng vì các khối khí nổi hình thành trên tầng cao. Sấm sét thực sự có hiệu quả trong việc phun hơi ẩm lên trên và xuống dưới, tạo ra đủ loại cơ chế để tạo ra đủ loại đám mây. Phần ngọn của chúng xòe ra phía ngoài tạo thành những đám mây ti dày. Nhưng những cơn giông bão tạo ra không khí lạnh lan ra bên ngoài tạo thành các mặt trận lạnh nâng không khí dọc theo rìa của chúng để tạo ra các đám mây thềm.
Và ngoài tất cả những điều này, tôi thậm chí còn chưa thảo luận về việc mây có thể bao gồm những thứ khác ngoài nước!
Đôi khi ánh sáng mặt trời không phân tán ánh sáng đều theo mọi hướng. Vì vậy, một tầng mỏng hoặc đám mây tầng cao với các giọt có kích thước tương tự sẽ tán xạ ánh sáng chủ yếu theo hướng thuận trong một cơ chế gọi là tán xạ Mie. Đôi khi bạn đang ở trên máy bay nhìn những đám mây này và chúng trông có vẻ xám xịt mặc dù chúng nhỏ và mỏng. Nhưng ai đó trên mặt đất bên dưới cùng một đám mây có thể thấy cùng một đám mây có màu trắng..
Rõ ràng mật độ và độ dày của đám mây ảnh hưởng đến lượng ánh sáng mặt trời được hấp thụ. Đám mây càng dày và đặc thì phần chân của nó càng trở nên tối hơn, giống như trong đám mây vũ tích (sấm sét). Rõ ràng ai đó nhìn vào một đám mây vũ tích giông bão từ phía được mặt trời chiếu sáng sẽ thấy một đám mây rất sáng, bởi vì tất cả những tinh thể lỏng và băng đó có khả năng phản chiếu ánh sáng ngược và sang một bên rất hiệu quả.
Vì vậy, như trên đã đề cập đến sự tán xạ, phản xạ và hấp thụ. Tất cả các quá trình này ảnh hưởng đến cách các đám mây xuất hiện. Sự tán xạ Mie không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng, nhưng hướng ưu tiên cho một số đám mây nhất định. Sự phản chiếu của ánh sáng mặt trời là ánh sáng bị dội ngược lại từ các bề mặt lớn hơn, có thể là các tinh thể băng và hạt mưa. Hấp thụ là hiện tượng ánh sáng tới được vật thể hấp thụ và chuyển thành nhiệt, không bị tán xạ hay phản xạ.
Tuy nhiên, độ cao nơi mây hình thành và loại mây ảnh hưởng đến sự làm mát và sưởi ấm của khí quyển. Điều này là do các đám mây phân tán ánh sáng nhìn thấy và tia hồng ngoại ở các cấp độ khác nhau. Ví dụ, những đám mây ti mỏng không hấp thụ và phân tán ánh sáng mặt trời một cách hiệu quả vì chúng có vẻ mờ. Vì vậy, ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt. Bề mặt ấm lên và phát ra ánh sáng hồng ngoại hướng lên trên chỉ để gặp những đám mây ti trông mờ đục ở bước sóng đó. Vì vậy, đám mây ti hấp thụ và phát lại tia hồng ngoại trở lại mặt đất và nhiệt bị giữ lại. Những đám mây ti giữ cho bầu không khí phía dưới ấm áp.
Mặt khác, các đám mây lỏng làm mát bầu khí quyển phía dưới vì mật độ của chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời trở lại không gian một cách hiệu quả. Tất nhiên, các loại đám mây đều giữ ánh sáng hồng ngoại ở tầng khí quyển thấp hơn và do đó tạo ra sự ấm áp vào ban đêm, nhưng bầu khí quyển phía trên các đám mây lỏng có thể nguội đi nhanh chóng.
Nghiên cứu về cách các đám mây hỗ trợ hoặc cản trở sự nóng lên toàn cầu đang trở nên rõ ràng hơn. Nghiên cứu mới nhất cho thấy chúng ta sẽ có những đám mây ti cao hơn, cho phép ánh sáng mặt trời làm nóng bầu khí quyển một cách hiệu quả đồng thời bẫy tia hồng ngoại; đây là một điều tích cực để tăng cường sự nóng lên. Trong khi đó, bầu không khí ấm lên làm giảm độ che phủ của đám mây lỏng vốn có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời đi.
Về mặt khí tượng, vệ tinh cung cấp thông tin để hiểu được các kiểu khí quyển hình thành mây. Thông qua việc quan sát các đám mây của chúng ta, các nhà khí tượng học có thể phát hiện các quá trình khí quyển tạo ra các đám mây. Họ sử dụng các đám mây để phân tích chuyển động của khí quyển và hệ thống bão. Với sự hỗ trợ của các quan sát khác, họ có thể sử dụng các đám mây để đưa ra dự báo về các đám mây trong tương lai và các mối nguy hiểm kèm theo chúng. Hãy xem xét các cơn bão nhiệt đới: trước kỷ nguyên vệ tinh, nhiều cơn bão nhiệt đới đã không bị phát hiện cho đến khi chúng tiến đến gần bờ một cách nguy hiểm. Bây giờ thì không phải vậy.
Mây là một phần thường xuyên trong cuộc sống hàng ngày ở hầu hết các nơi trên hành tinh nên bạn rất dễ quên chúng - trừ khi trời sắp mưa hoặc làm hỏng bức ảnh chụp thiên văn được lên kế hoạch hoàn hảo của bạn!
Theo NASA, các đám mây có mối liên hệ chủ yếu với sự điều hòa nhiệt độ trên Trái đất, phản chiếu một phần năng lượng của mặt trời để giữ cho chúng ta mát mẻ và giữ lại một phần năng lượng để giữ ấm cho chúng ta.
Ngoài ra, mây có thể là dấu hiệu của thời tiết sắp xảy ra.
Mây là "khối lượng nhìn thấy được của các hạt hơi ngưng tụ (như nước hoặc băng) lơ lửng trong bầu khí quyển của một hành tinh (như trái đất) hoặc mặt trăng". Các đám mây trên trái đất chủ yếu được tạo thành từ nước và bạn sẽ tìm thấy chúng từ mặt đất dưới dạng sương mù cho đến độ cao lên tới 76 đến 85 km, nơi bạn sẽ tìm thấy những đám mây dạ quang hiếm gặp. Tuy nhiên, hầu hết các đám mây đều tồn tại ở độ cao dưới 13.100 m.
Trên Trái đất, các đám mây tạo ra mưa, hiện tượng này xảy ra khi những giọt nước trong mây trở nên quá nặng, chúng rơi trở lại bề mặt dưới dạng mưa hoặc tuyết.
Sự hình thành mây đòi hỏi sự kết hợp đúng đắn giữa các thành phần và điều kiện. Luôn có nước trong bầu khí quyển Trái đất, do đó không chỉ có sự hiện diện của nước mới tạo ra mây.
Theo Cơ quan khí tượng Mỹ NOAA, các phân tử nước cần có thứ gì đó gắn vào để ngưng tụ - những vật thể này là hạt nhân ngưng tụ của đám mây. Hạt nhân ngưng tụ của đám mây có thể là nhiều thứ khác nhau, từ khói cháy rừng, phun nước biển đến bụi bẩn do gió thổi, nhưng điều quan trọng là chúng phải rất nhỏ, có kích thước khoảng một micron (một phần nghìn milimet) và có khả năng hút ẩm (chúng hút nước). Khi nước ngưng tụ trên hạt nhân, tổng thể giọt nước trong đám mây thường lớn hơn hạt nhân 100 lần.
Nhiệt độ và điểm sương cũng đóng một vai trò trong sự hình thành mây. Không khí phải đạt độ ẩm tương đối 100 phần trăm (khi nhiệt độ và điểm sương giống nhau) để xảy ra hiện tượng ngưng tụ. Bởi vì không khí trong khí quyển luôn chuyển động nên các tiêu chí này luôn thay đổi, đó là lý do tại sao các đám mây có thể xuất hiện và biến mất nhanh chóng như vậy.
Tiêu chuẩn toàn cầu để phân loại đám mây là Bản đồ đám mây quốc tế của Tổ chức Khí tượng Thế giới, liệt kê 10 loại mây chính.
Đôi khi bạn sẽ nghe nói về bốn loại mây chính và điều đó đề cập đến cách phân loại do nhà hóa học công nghiệp Luke Howard thiết lập trong cuốn “Bài luận về sự biến đổi của mây” năm 1803 của ông. Howard thực sự đã đặt tên cho ba loại chính - mây ti, mây tích và tầng - với loại đặc biệt thứ tư gọi là nimbus.
Bản đồ đám mây quốc tế mở rộng dựa trên hệ thống phân loại ban đầu này và bao gồm 10 loại đám mây bên dưới.
Mây cấp cao
Cirrus: Những đám mây trắng mỏng manh thành từng mảng hoặc dải
Cirrocumulus: Những đám mây trắng loang lổ
Cirrostratus: Một tấm màn trong suốt gồm những đám mây trắng rất mỏng
Mây trung cấp
Altocumulus: Những đám mây loang lổ màu trắng hoặc xám tách thành từng cuộn
Altostratus: Những đám mây mờ màu xám hoặc hơi xanh
Nimbostratus: Những đám mây dày, màu xám
Những đám mây cấp thấp
Cumulus: Đám mây trắng bồng bềnh tinh túy
Cumulonimbus: Những đám mây giông cao chót vót trải rộng trên đỉnh như một cái đe
Tầng tích: Tấm loang lổ màu xám hoặc trắng gồm những đám mây cuộn tròn hoặc tròn
Tầng: Lớp mây trong suốt màu xám
Ngoài ra còn có các loại mây khác, nhưng chúng là những trường hợp đặc biệt thường nằm ngoài hệ thống phân loại này. Chúng bao gồm các đám mây dạng thấu kính (trông giống như UFO trên núi), các đám mây mammatus (các đám mây vón cục, dày đặc thường liên quan đến các đám mây vũ tích) và các vệt khói (vệt ngưng tụ do máy bay tạo ra).
Những đám mây không chỉ dành riêng cho Trái đất. Theo Đại học California, Santa Barbara, tất cả các hành tinh ngoại trừ Sao Thủy đều có mây - và một số đám mây này có chứa dấu vết của nước, thường ở dạng tinh thể băng. Điều khiến các đám mây trên Trái đất nổi bật là chúng được tạo thành gần như hoàn toàn từ nước, trong khi các đám mây từ các hành tinh khác thường bao gồm nhiều loại khí khác nhau.
Những đám mây trên các hành tinh lân cận của chúng ta có thành phần rất khác nhau. Ví dụ, trên Sao Mộc, các đám mây chủ yếu được tạo thành từ băng amoniac và amoni hydrosulfua trong khi các đám mây trên Sao Kim được tạo thành từ axit sulfuric.
Sau đó, bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, một số ngoại hành tinh được biết là có mây. Theo Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL), những đám mây đó thường được tạo ra từ silicat, là những khoáng chất hình thành nên phần lớn lớp vỏ Trái đất . Về bản chất, những đám mây này được làm từ cát.
Một số câu hỏi thường gặp về đám mây:
Bốn loại mây chính là gì?
Bốn loại mây chính là mây tích, mây ti, mây tầng và mây nimbus.Có bao nhiêu loại mây?
Bốn loại đám mây chính đã được mở rộng thành 10 phân loại trong Bản đồ đám mây quốc tế của WMO. Nhưng có nhiều đám mây đặc biệt ngoài những phân loại này.Những đám mây mịn màng được gọi là gì?
Những đám mây nhỏ màu trắng bông xuất hiện thành từng cụm là những đám mây tích. Những đám mây xốp lớn có hình tháp và hình đe là những đám mây tích lũy hay còn gọi là mây dông.Tại sao có nhiều loại mây khác nhau?
Đây là một câu hỏi cơ bản nhất mà câu trả lời rất phức tạp. Bạn lấy một khái niệm đơn giản rằng các đám mây hình thành từ việc làm mát nhiệt độ của một khối không khí cho đến khi hơi nước bên trong nó ngưng tụ thành các hạt nhỏ (bụi, muối, sinh vật) tồn tại ở khắp mọi nơi để tạo ra các đám mây nước. Nhưng sau đó nói thêm rằng nếu bầu khí quyển đủ lạnh thì hơi nước đọng lại trên các hạt dưới dạng tinh thể băng thay vì đám mây lỏng rơi xuống. Vậy là bây giờ bạn có những đám mây tinh thể băng trông khá khác so với những giọt chất lỏng vì chúng không biến mất quá nhanh khi trộn với không khí khô hơn. Các đám mây pha lê băng có thể tồn tại ở đó các tinh thể riêng lẻ từ từ rơi ra thành những tấm màn giống như tấm màn và bạn có được đuôi ngựa cái.Trong số tất cả các đám mây, hành động làm mát không khí nghe có vẻ đơn giản nhưng có rất nhiều cách để thực hiện hành động đó. Vào ban đêm gần mặt đất, không khí nguội đi nhanh chóng khi bức xạ hồng ngoại thoát ra ngoài không gian và hình thành sương mù. Hoặc không khí ấm có thể di chuyển trên bề mặt mát mẻ và điều tương tự cũng xảy ra. Hoặc sương mù có thể biến thành tầng thấp. Không khí không tăng nhanh; nó chủ yếu di chuyển theo chiều ngang. Vì vậy, sương mù hoặc tầng thấp có bề ngoài phẳng và đồng đều. Không khí trên cao bốc lên nhẹ nhàng trong bầu không khí ổn định sẽ tạo ra những dải mây trông đồng nhất như tầng, tầng trung, hoặc, trong trường hợp tinh thể băng, tầng mây. Mỗi cái trong số này trông khác nhau do độ cao của chúng và liệu chúng có phải là những giọt chất lỏng hay tinh thể băng hay không.
Sau đó, nếu bạn thêm sức nổi của khí quyển, chẳng hạn như khi có nhiệt độ mạnh ở bên dưới hoặc làm mát mạnh ở trên cao, các khối không khí có thể phun trào nhanh chóng lên xuống nhằm cố gắng ổn định bầu khí quyển. Chà, ngoài ra còn có bất kỳ hình dạng đồng nhất phẳng nào và xuất hiện hình dạng tế bào, dạng tích lũy. Nếu quá trình sưởi ấm bắt đầu từ mặt đất, thì bạn sẽ có được những đám mây tích tụ trong thời tiết đẹp. Kể từ khi xảy ra hiện tượng ngưng tụ (hoặc lắng đọng các tinh thể băng), chính hành động này sẽ làm nóng không khí và có thể khiến các khối khí nổi lên. Bây giờ bạn có thể nhận được tích tích tuần hoàn và tích tích tuần hoàn. Đủ sức nổi và các đám mây tích tích trở thành altocumulus castellanus — những đám mây nổi cao với đáy dạng địa tầng phẳng — bởi vì đám mây ban đầu có thể hình thành dưới dạng altostratus, và sau đó sức nóng của sự ngưng tụ khiến đỉnh của các đám mây biến thành mây tích.
Nếu tốc độ giảm nhiệt độ trong khí quyển đủ cao và sâu, đồng thời có đủ độ ẩm để thực sự làm nóng khối không khí đang bay lên, thì những đám mây tích tụ này sẽ biến thành vũ tích từ đó hình thành mưa rào và giông bão. Các cơn bão có thể hình thành từ mây tích hoặc altocumulus, hoặc bạn có thể không nhìn thấy chúng vì các khối khí nổi hình thành trên tầng cao. Sấm sét thực sự có hiệu quả trong việc phun hơi ẩm lên trên và xuống dưới, tạo ra đủ loại cơ chế để tạo ra đủ loại đám mây. Phần ngọn của chúng xòe ra phía ngoài tạo thành những đám mây ti dày. Nhưng những cơn giông bão tạo ra không khí lạnh lan ra bên ngoài tạo thành các mặt trận lạnh nâng không khí dọc theo rìa của chúng để tạo ra các đám mây thềm.
Và ngoài tất cả những điều này, tôi thậm chí còn chưa thảo luận về việc mây có thể bao gồm những thứ khác ngoài nước!
Tại sao mây có màu trắng (hoặc trong một số trường hợp có màu xám đen)?
Mây có màu trắng khi các giọt chất lỏng và băng tán xạ các tia nắng mặt trời theo mọi hướng khác nhau như nhau đối với tất cả các màu tạo nên ánh sáng trắng. Điều hấp dẫn duy nhất là ánh sáng tán xạ phải chiếu tới mắt bạn với độ sáng tương đương với ánh sáng mặt trời chiếu tới. Nếu mắt bạn ở dưới một đám mây đủ dày để hấp thụ một phần ánh sáng tán xạ đó thì độ sáng sẽ giảm xuống và bạn sẽ có những đám mây màu xám. Lưu ý rằng màu xám vẫn có nghĩa là tất cả các màu của ánh sáng mặt trời được hấp thụ gần như bằng nhau.Đôi khi ánh sáng mặt trời không phân tán ánh sáng đều theo mọi hướng. Vì vậy, một tầng mỏng hoặc đám mây tầng cao với các giọt có kích thước tương tự sẽ tán xạ ánh sáng chủ yếu theo hướng thuận trong một cơ chế gọi là tán xạ Mie. Đôi khi bạn đang ở trên máy bay nhìn những đám mây này và chúng trông có vẻ xám xịt mặc dù chúng nhỏ và mỏng. Nhưng ai đó trên mặt đất bên dưới cùng một đám mây có thể thấy cùng một đám mây có màu trắng..
Rõ ràng mật độ và độ dày của đám mây ảnh hưởng đến lượng ánh sáng mặt trời được hấp thụ. Đám mây càng dày và đặc thì phần chân của nó càng trở nên tối hơn, giống như trong đám mây vũ tích (sấm sét). Rõ ràng ai đó nhìn vào một đám mây vũ tích giông bão từ phía được mặt trời chiếu sáng sẽ thấy một đám mây rất sáng, bởi vì tất cả những tinh thể lỏng và băng đó có khả năng phản chiếu ánh sáng ngược và sang một bên rất hiệu quả.
Vì vậy, như trên đã đề cập đến sự tán xạ, phản xạ và hấp thụ. Tất cả các quá trình này ảnh hưởng đến cách các đám mây xuất hiện. Sự tán xạ Mie không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng, nhưng hướng ưu tiên cho một số đám mây nhất định. Sự phản chiếu của ánh sáng mặt trời là ánh sáng bị dội ngược lại từ các bề mặt lớn hơn, có thể là các tinh thể băng và hạt mưa. Hấp thụ là hiện tượng ánh sáng tới được vật thể hấp thụ và chuyển thành nhiệt, không bị tán xạ hay phản xạ.
Những đám mây có ảnh hưởng gì đến khí hậu của chúng ta?
Những đám mây giúp chúng ta không bị nấu chín. Nếu không có mây trong bầu khí quyển của chúng ta thì sẽ không có ánh sáng mặt trời nào bị phân tán/phản xạ trở lại không gian và chúng ta sẽ nóng lên đến mức không thể chịu đựng được (mọi thứ khác vẫn giữ nguyên).Tuy nhiên, độ cao nơi mây hình thành và loại mây ảnh hưởng đến sự làm mát và sưởi ấm của khí quyển. Điều này là do các đám mây phân tán ánh sáng nhìn thấy và tia hồng ngoại ở các cấp độ khác nhau. Ví dụ, những đám mây ti mỏng không hấp thụ và phân tán ánh sáng mặt trời một cách hiệu quả vì chúng có vẻ mờ. Vì vậy, ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt. Bề mặt ấm lên và phát ra ánh sáng hồng ngoại hướng lên trên chỉ để gặp những đám mây ti trông mờ đục ở bước sóng đó. Vì vậy, đám mây ti hấp thụ và phát lại tia hồng ngoại trở lại mặt đất và nhiệt bị giữ lại. Những đám mây ti giữ cho bầu không khí phía dưới ấm áp.
Mặt khác, các đám mây lỏng làm mát bầu khí quyển phía dưới vì mật độ của chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời trở lại không gian một cách hiệu quả. Tất nhiên, các loại đám mây đều giữ ánh sáng hồng ngoại ở tầng khí quyển thấp hơn và do đó tạo ra sự ấm áp vào ban đêm, nhưng bầu khí quyển phía trên các đám mây lỏng có thể nguội đi nhanh chóng.
Nghiên cứu về cách các đám mây hỗ trợ hoặc cản trở sự nóng lên toàn cầu đang trở nên rõ ràng hơn. Nghiên cứu mới nhất cho thấy chúng ta sẽ có những đám mây ti cao hơn, cho phép ánh sáng mặt trời làm nóng bầu khí quyển một cách hiệu quả đồng thời bẫy tia hồng ngoại; đây là một điều tích cực để tăng cường sự nóng lên. Trong khi đó, bầu không khí ấm lên làm giảm độ che phủ của đám mây lỏng vốn có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời đi.
Vệ tinh đã giúp chúng ta hiểu biết về mây như thế nào?
Chúng rất quan trọng. Các vệ tinh quay quanh cực và địa tĩnh cung cấp khả năng bao phủ liên tục các đám mây bằng cách sử dụng các cảm biến phát hiện ánh sáng từ nhiều bước sóng nhiệt hồng ngoại và khả kiến. Cường độ ánh sáng được phát hiện từ nhiều bước sóng này có thể được chuyển đổi để cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin định lượng về sự trao đổi nhiệt toàn cầu, mức độ ánh sáng mặt trời tới và ánh sáng hồng ngoại đi ra từ mặt đất. Điều này giúp các nhà khoa học khí hậu theo dõi sự cân bằng nhiệt của chúng ta và cách các đám mây ảnh hưởng đến chúng.Về mặt khí tượng, vệ tinh cung cấp thông tin để hiểu được các kiểu khí quyển hình thành mây. Thông qua việc quan sát các đám mây của chúng ta, các nhà khí tượng học có thể phát hiện các quá trình khí quyển tạo ra các đám mây. Họ sử dụng các đám mây để phân tích chuyển động của khí quyển và hệ thống bão. Với sự hỗ trợ của các quan sát khác, họ có thể sử dụng các đám mây để đưa ra dự báo về các đám mây trong tương lai và các mối nguy hiểm kèm theo chúng. Hãy xem xét các cơn bão nhiệt đới: trước kỷ nguyên vệ tinh, nhiều cơn bão nhiệt đới đã không bị phát hiện cho đến khi chúng tiến đến gần bờ một cách nguy hiểm. Bây giờ thì không phải vậy.
