Tại sao một đám mây nặng hàng trăm tấn không rơi?

Đừng coi thường những viên “kẹo bông gòn” đang nở hoa, mỗi viên nặng cả trăm tấn nhé! Mây là một bộ phận quan trọng trong hệ thống chu trình nước của trái đất, khi mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất, nước sẽ bốc hơi thành hơi nước, bay dần lên không trung theo luồng gió, khi độ cao tăng dần, nhiệt độ sẽ giảm dần, độ cao trung bình tăng 100 mét. Nhiệt độ sẽ giảm 0,65 độ C. Khi nhiệt độ giảm đến một giá trị nhất định, hơi nước sẽ ngưng tụ khi gặp lạnh, và tụ lại xung quanh bụi trong không khí tạo thành những giọt nước nhỏ. Ngày càng có nhiều giọt nước nhỏ tụ lại với nhau tạo thành đám mây. Ngay cả một đám mây cỡ trung bình cũng có thể nặng hơn 500 tấn.

Ảnh minh hoạ.

Hàng trăm tấn mây đang lơ lửng trên bầu trời, làm thế nào nó có thể không rơi vì lực hút của trái đất?

Phân tử nước bao gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro. Thành phần chính của không khí trên trái đất là nitơ và oxy, nitơ nặng hơn hydro nên phân tử nước nhẹ hơn không khí. Vì số lượng phân tử có cùng thể tích như nhau ở cùng nhiệt độ và áp suất nên khu vực có nhiều phân tử nước nhẹ hơn vùng không khí xung quanh, và các phân tử nước sẽ nổi lên vì khối lượng nhẹ hơn. Tuy nhiên, ngay cả những phân tử nước nhẹ nhất cũng sẽ rơi xuống do lực hút của trái đất. Vì vậy, những đám mây lơ lửng trên cao cũng sẽ chịu tác dụng của lực hút của trái đất và rơi xuống dưới. Chỉ là những giọt nước nhỏ này rơi rất chậm. Trong vật lý, có một tốc độ dùng để chỉ tốc độ rơi của các vật thể nhỏ như giọt nước nhỏ, được gọi là "tốc độ đầu cuối". Trên thực tế, nó có nghĩa là tốc độ đầu cuối liên quan đến khối lượng của vật thể và diện tích giãn nở. Vật thể có khối lượng càng nhỏ thì tốc độ đầu cuối càng chậm.

Khối lượng của các giọt nước nhỏ đến mức chúng rơi rất, rất chậm, và nhiều trong số chúng trông giống như chúng đang lơ lửng trong không khí. Những giọt nước nhỏ này cũng sẽ rơi xuống, nhưng chúng sẽ bay hơi trong quá trình đi xuống và lại nổi lên tạo thành những giọt nước nhỏ. Do đó, đám mây là một quá trình cân bằng động.

Thế thì tại sao những đám mây lại có lúc mưa, đôi khi có tuyết, đôi khi có cả mưa đá?

Thực ra từ nhiệt độ cũng dễ hiểu thôi. Ban đầu, trong các đám mây ở độ cao, nước ngưng tụ lại với nhau ở trạng thái tinh thể băng hoặc bông tuyết để tạo thành mây. Một hoặc hai đám mây cô đơn sẽ không gây ra gió và sóng gây ra mưa cô đơn. Một số lượng lớn các đám mây phải tích tụ thông qua đối lưu không khí mạnh. Thông qua sự nén và va chạm lẫn nhau, các tinh thể băng va chạm và cọ xát vào nhau. Làm cho khối lượng và trọng lượng ngày càng lớn và nặng hơn, để các tinh thể nước đá rơi xuống đất. Trong quá trình rơi, nếu nhiệt độ gần mặt đất> 0 ℃ thì trời mưa.

Một số người đã nói rằng vào mùa hè, tất nhiên sẽ chỉ có mưa, làm sao có thể có tuyết hoặc thậm chí là mưa đá? Thực tế là dưới sự thay đổi thời tiết khắc nghiệt của mùa hè, sẽ có mưa đá. Sự xuất hiện của mưa đá liên quan đến các luồng gió mạnh và các hoạt động đối lưu mạnh có xu hướng xảy ra vào mùa hè.

Khi đám mây đối lưu phát triển mạnh, chiều cao của đỉnh mây có thể lên tới độ cao hơn 10.000 mét, nơi có nhiệt độ âm 30 - 40 upd, và dòng nước trong đám mây liên tục đưa các giọt nước lớn dần từ phần dưới của đám mây lên giữa đám mây, trở thành những giọt nước siêu lạnh. Luồng không khí chìm trong đám mây có thể mang các tinh thể băng phía trên và bông tuyết vào giữa, các giọt nước siêu lạnh va chạm với các tinh thể băng tạo thành lõi của mưa đá.

Hạt nhân mưa đá tăng và giảm, di chuyển và tăng lên cùng với luồng không khí lên và chìm trong lớp 0 của đám mây. Nó ngày càng lớn dần lên giống như một quả cầu tuyết. Khi luồng gió không còn có thể hỗ trợ mưa đá ngày càng tăng, nó sẽ rơi xuống đất để hình thành trận mưa đá mà chúng ta đã thấy.

Mưa đá

Mây bốn mùa mang hương sắc của bốn mùa. Mùa hè bầu trời cao trong xanh, mùa thu bầu trời xanh mây trắng lộng lẫy, mùa đông bầu trời choáng ngợp che khuất mặt trời lặn, mùa xuân gió nhẹ thổi mây bay. Khi rảnh rỗi, bạn có thể nhìn lên bầu trời nhiều hơn và tìm thấy đám mây mình thích.