Bạn có biết về... chín tầng mây?

Nói đến mây, mỗi người chúng ta đều có những liên tưởng khác nhau. Họa sĩ vẽ áng mây hồng, mây tím; nhà thơ tìm thấy những cảm hứng thơ mộng khi nhìn “mây bay mặt hồ”; còn đối với nhà khí tượng thì mây là trợ thủ đắc lực cho công tác dự báo thời tiết.

Mây là khối hơi nước ngưng kết lơ lửng trong không trung. Khi mặt trời sưởi ấm trái đất, không khí ở gần mặt đất nóng lên bốc lên cao cùng với hơi nước. Khi lên cao, không khí nở ra và lạnh đi. Hơi nước tụ trên những hạt vật chất tý hon lơ lửng trong không khí như hạt bụi, tinh thể muối, phấn hoa,… Chúng tạo nên những giọt nước hoặc tinh thể băng và cụm lại thành đám mây. Nếu nhiệt độ không khí tiếp tục hạ xuống nữa thì đám mây sẽ nặng dần gây ra mưa hoặc tuyết. Vào những ngày trời trong, chúng ta có thể thấy các vệt mây do con người tạo ra: Các vệt trông như khói ở đuôi máy bay phản lực bay cao, đó là những tinh thể băng. Khí ẩm nóng phụt ra từ động cơ máy bay gặp lạnh ngưng tụ lại, tạo thành các vệt mây khói nói trên.
Mây được phân thành các lớp: mây cao, giữa, thấp, vươn thẳng. Cao nhất là mây Ti (Cirrus) cao khoảng 8km. Cirrus tiếng la tinh có nghĩa là “búi”, và những đám mây này trông như những búi tơ mịn, trắng muốt. Ít có đám mây nào cao trên 10 km, đó là lý do tại sao các máy bay tuyến đường dài thường bay ở độ cao từ 10 – 12 km. Thỉnh thoảng, mây Ti phủ một mảng trời lớn thành một lớp màu trắng đục có quần quanh mặt trời và mặt trăng. Những đám mây này gọi là mây Ti tầng (Cirrostratus), ở độ cao khoảng 6000m thường báo hiệu có mưa trong vài ngày sau. Nếu trên trời có những búi mây tròn nhỏ như lông chim, thành từng lớp như vẩy Tê tê hoặc lớp sóng lăn tăn ở bãi cát thì đó là mây Ti tích (Cirrocumulus), trời lúc này thường có gió mạnh. Mây Ti, mây Ti tích, mây Ti tầng đều hình thành từ những tinh thể băng.

Ở độ cao thấp hơn, mây gồm những hạt nước nhỏ. Các đám mây ở độ cao từ 2000 – 6000m gọi là mây Trung tầng (Altostratus) và mây Trung tích (Altocumulus). Mây Trung tầng là màn mây dày, màu xám nhạt hoặc xanh nhạt. Nhìn qua nó, mặt trời chỉ sáng lờ mờ, không có quầng tán. Những đám mây này tạo cho bầu trời vẻ mọng nước trước khi mưa. Mây Trung tích có dạng tròn như những mảng lông cừu, màu trắng hoặc xám nhạt, trôi thành từng nhóm trên bầu trời, có khi lại hòa vào nhau.

Lớp mây thấp gồm có mây Tầng (Status), mây Vũ tầng (Nimbostratus) và mây Tầng tích (Statocumulus). Mây Tầng ở vị trí thấp nhất, chỉ cao từ 200 – 500m, ít khi cao hơn 300m, nó có màu xám đều tựa như sương mù và thường chỉ cho mưa phùn. Cao hơn, dày hơn và xám hơn là mây Vũ tầng, nói nôm na là mây mưa nặng, thường mờ đi khi có mưa hoặc tuyết. Ở phía dưới nó thấy có những lớp mây bị xé ra nhiều mảnh như rẻ rách. Mây Tầng tích hình thành từ những khối tròn, màu xám nhạt, mép tơi như bông, nhiều khi thành từng cuộn lớn sát bên nhau, thường thấy về mùa đông.

Các lớp mây vươn thẳng gồm mây Tầng tích và mây Vũ tích, thường vươn lên rất cao nhưng chân mây lại ở gần mặt đất. Mây Tích chồng lên nhau thành khối hình tháp, có màu sáng trắng chói khi mặt trời chiếu vào. Chúng thường trôi nhàn hạ trên bầu trời, nhưng chúng cũng có thể biến đổi nhanh thành mây Vũ tích đồ sộ hơn và dữ tợn hơn như trái núi. Đây là mây sấm, phần phía trên bằng phẳng hình cái đe, đỉnh mây có thể vươn tới 6000m, trong khi chân mây chỉ cách mặt đất và trăm mét. Ở những vùng xích đạo, mây Vũ tích có thể dày tới 12 – 14 km. Các phi công thường tìm cách tránh chúng vì ở đây gió rất mạnh và có thể có gió xoáy nguy hiểm.

Đặc biệt nhất là mây phát sáng trong đêm trôi nổi ở vị trí cao hơn mây thường. Chúng bay cách mặt đất ít nhất 80 km. Ở độ cao đó, chúng phát sáng trước bình minh và sau hoàng hôn do tiếp nhận ánh sáng mặt trời theo hướng từ dưới lên. Người ta nhìn thấy mây phát sáng lần đầu tiên ở các vùng cực của trái đất vào năm 1885. Khi đó các nhà khoa học nghĩ rằng chúng là bụi khí của ngọn núi lửa Krakatoa tại Indonesia (đã phun trào 2 năm trước đó). Nhưng trong vài năm gần đây những đám mây phát sáng đã xuất hiện ở vĩ độ thấp hơn (tới 40o), đồng thời số lượng và kích cỡ của chúng lại tăng lên. Chưa ai tìm ra nguyên nhân của hiện tượng ấy, nhưng một số nhà khoa học cho rằng đó là sự gia tăng lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Theo lập luận của họ, khí thải khiến tầng trên cùng của bầu khí quyển trở nên lạnh hơn, tạo điều kiện cho sự hình thành của mây. Mặc dù số lượng mây phát sáng tăng dần trong vài thập kỷ gần đây, song tần suất hiện diện của chúng lại tăng và giảm theo chu kỳ hoạt động 11 năm của mặt trời. Chúng tăng mạnh khi mặt trời ở trong giai đoạn “hiền lành”, nghĩa là thổi ra ít tia cực tím. Theo các chuyên gia, tia cực tím có thể hủy diệt nước – thứ rất cần thiết đối với quá trình tạo mây – và duy trì nhiệt độ ở mức cao khiến các hạt băng không thể hình thành.

Do mặt trời đang ở trong giai đoạn yên tĩnh một cách bất thường trong vài năm gần đây, những đám mây phát sáng có thể xuất hiện thường xuyên hơn ở bán cầu Bắc trong mùa hè với độ sáng lớn hơn.