Theo Bản đồ Mây quốc tế của Tổ chức Khí tượng Thế giới “World Meteorological Organization”, có hơn 100 loại đám mây đang tồn tại trên bầu trời. Tuy nhiên, nhiều biến thể có thể được nhóm thành một trong 10 loại cơ bản tùy thuộc vào hình dạng và chiều cao chung của chúng trên bầu trời.
Phân loại mây dựa trên độ cao
Mây được phân thành các lớp: mây cao, giữa, thấp và vươn thẳng. Dựa trên độ cao của chúng, mây thường được chia thành ba nhóm chính :
Mây tầng cao (trên 6.000 m)
Thành phần chính là các tinh thể băng. Bao gồm:
Thứ hai, mây tích hay được gọi chính xác hơn là “dạng tích” là những đám mây riêng biệt trông giống như những cục bông trắng. Chúng là những đám mây ở tầng thấp, hình thành ở độ cao khoảng 1,9km hoặc thấp hơn. Chúng cho thấy không khí trong khí quyển di chuyển lên xuống hoặc tăng lên vì nhiệt như thế nào. Đa số chúng xuất hiện dày đặc. Các đám mây tích có xu hướng có đáy bằng phẳng, đó là nơi hơi ẩm trong không khí bốc lên ngưng tụ.
Mây Ti (Cirrus - ký hiệu Ci)
Chúng là những đám mây cao, có xu hướng hình thành ở độ cao khoảng 6,2 đến 13,7 km. Các đám mây ti được hình thành từ các tinh thể băng nhỏ, nơi lạnh và có rất ít hơi nước và có xu hướng ở trên cao. Tiếng La tinh Cirrus, nghĩa là “búi”, “lọn tóc”, là một kiểu mây được đặc trưng bằng các dải mỏng, tương tự như nắm hay túm tóc, lông mèo. 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.
 |
| nguồn: https://evidencenetwork.ca/ |
Mây mỏng, trắng, trông như sợi lông vũ hoặc vết cọ vẽ, không in bóng trên mặt đất, không gây mưa, báo hiệu thời tiết tốt, thường báo hiệu thời tiết tốt nhưng đôi khi cũng là dấu hiệu của sự thay đổi thời tiết. Đó là những đám mây xuất hiện trước một khu vực áp suất thấp như hệ thống bão ở vĩ độ trung bình hoặc hệ thống bão nhiệt đới. Hình dạng mỏng manh như lông vũ của chúng bắt nguồn từ các luồng gió xoắn và lan truyền các tinh thể băng thành từng sợi. Chúng cũng có thể hình thành trước các frông nóng và các cơn bão lớn như bão ôn và xoáy thuận nhiệt đới, vì vậy việc nhìn thấy chúng cũng có nghĩa là sắp có một cơn bão đang ập đến.
Vết dài màu trắng thường thấy phía sau đuôi máy bay trên bầu trời được gọi là vệt ngưng tụ (contrail), viết tắt của “condensation trail” . Chúng chính là một dạng mây nhân tạo,về bản chất, chúng tương tự như mây Ti (cirrus). Vệt ngưng tụ hình thành khi khí thải nóng và ẩm từ động cơ máy bay trộn lẫn với không khí cực lạnh và có áp suất thấp ở độ cao lớn (thường là trên 8.000 mét). Hơi nước trong khí thải nhanh chóng ngưng tụ và đóng băng thành các tinh thể băng cực nhỏ, tạo thành vệt trắng mà chúng ta nhìn thấy. Vì chúng được tạo thành từ các tinh thể băng và xuất hiện ở tầng rất cao trong khí quyển (tương tự độ cao của mây ti tự nhiên), nên chúng được phân loại là một dạng của mây Ti (cirrus), đôi khi còn được gọi là Cirrus aviaticus (Aviaticus là một thuật ngữ có nguồn gốc từ tiếng Latin, có nghĩa là “liên quan đến máy bay” hoặc “do máy bay” ) để nhấn mạnh nguồn gốc từ máy bay.
Mây Ti tích (Cirrocumulus - ký hiệu Cc)
Mây Ti tích được hình thành từ các đám mây Ti hay mây Ti tầng khi chúng được làm ấm nhẹ nhàng từ phía dưới. Quá trình đốt nóng làm cho không khí bị bốc lên và chìm vào trong mây. Đám mây này rất hiếm khi xuất hiện và tồn tại trong thời gian ngắn. Điều này sẽ giải thích tại sao mây Ti tích luôn luôn gắn liền với mây Ti và mây Ti tầng. Nếu không phải vậy thì các đám mây được gọi là mây Trung tích.
 |
| Tác giả: Getty Images/iStockphoto - Bản quyền: sanchairat |
Mây Ti tích là những đám mây trắng, nhỏ thường xếp thành hàng và bay trên cao. Mây màu trắng, mỏng, phân bố thành hàng, cụm, hoặc đạng sóng lăn tăn. Loại mây này không in bóng, trên mặt đất, không gây mưa. Nếu trên trời có những búi mây tròn nhỏ như lông chim, tạo ra bầu trời "lông cừu" nhỏ, hay thành từng lớp như vẩy Tê tê hoặc vẩy cá hoặc lớp sóng lăn tăn thì đó là mây Ti tích, trời lúc này thường có gió mạnh.
Mây Ti tích cũng được tạo thành từ các tinh thể băng. Chúng nhỏ hơn nhiều so với các ụ mây của mây Trung tích và mây Tích tầng. Dù mây Ti tích tồn tại ngắn, nhưng chúng ta có thể nhìn thấy chúng vào mùa đông hoặc khi trời lạnh nhưng quang đãng. Chúng có thể hơi giống với mây trung tích nhưng có màu đồng nhất hơn. Các đám mây Ti tích hay xuất hiện sau các đám mây ti trong một hệ thống frông nóng nhưng chúng không tương tác với các loại mây khác và tạo thành những đám mây lớn hơn.
Mây Ti tầng (Cirrostratus - ký hiệu Cs)
Ở độ cao khoảng 6000m. Mây Ti tầng là những đám mây trắng xóa bao phủ hoặc gần như hoàn toàn bầu trời. Các đám mây Ti trải rộng đến mức không thể phân biệt được chúng bằng thị giác, hình thành nên một tầng mây Ti, gọi là mây Ti tầng. Chúng được tạo thành từ các tinh thể băng nhỏ thay vì các giọt nước, có khả năng tạo ra các quầng sáng.
 |
| nguồn: https://www.istockphoto.com/ |
Chúng có bề ngoài giống như tờ giấy và khá trong suốt. Mây Ti tầng là một loại mây mỏng, nói chung đồng nhất, trong suốt như tấm màn, thường tạo quầng hào quang quanh Mặt Trời hoặc Mặt Trăng. Những quầng sáng này được tạo ra khi ánh sáng Mặt trời uốn cong xung quanh các tinh thể băng trong các đám mây. Điều này tương tự như khi Mặt trời lặn nhưng vầng hào quang chỉ có hai cạnh thay vì toàn bộ hình tròn như khi Mặt trời ở trên cao.
Những đám mây Ti tầng màu trắng tinh khiết là dấu hiệu cho thấy có nhiều nước ở tầng trên của bầu khí quyển hoặc frông nóng đang đến và báo hiệu sắp có mưa hoặc bão trong vài ngày sau.
Mây Ti tầng có thể biến thành mây trung tầng nếu chúng đi xuống độ cao thấp hơn và thường di chuyển theo hướng Tây.
Mây tầng trung (1800 - 6.000 m)
Ở độ cao 1,8km đến 6km, mây gồm những hạt nước nhỏ. Các đám mây này bao gồm mây Trung tầng và mây Trung tích.
Mây Trung tích (Altocumulus - ký hiệu Ac)
Mây trung tích thường phát triển từ hoạt động đối lưu, sau khi không khí ẩm bay lên trộn lẫn với không khí khô. Loại mây này thường xuất hiện vào buổi sáng ấm áp và ẩm ướt, thường là vào mùa hè. Đâylà mây phổ biến nhất trong tầng giữa của bầu khí quyển. Chúng là những mảng trắng hoặc xám rải rác trên bầu trời theo những khối lớn, tròn hoặc những đám mây được xếp thành các dải song song. Đa phần loại này sẽ xuất hiện vào những ngày nhiều mây. 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. Những đám mây này thường xuất hiện trước khi thời tiết trở lạnh, báo hiệu thời tiết sắp mát mẻ.
 |
| nguồn: https://stock.adobe.com/ |
Khi mây trung tích xuất hiện cùng lúc với một loại mây khác, thường sẽ có bão xảy ra sau đó.
Mây Trung tầng (Altostratus - ký hiệu As)
Các đám mây Trung tầng trông giống như một lớp màn màu xám hoặc xám xanh che phủ một phần hoặc toàn bộ bầu trời. Lúc đó, Mặt trời như một chiếc đĩa mờ sáng phía sau dù ánh sáng đó không đủ mạnh để xuyên qua và tạo bóng trên mặt đất , không có quầng tán. Những đám mây này tạo cho bầu trời vẻ mọng nước trước khi mưa. Những đám mây như vậy có thể trải rộng trên hàng ngàn km vuông.
 |
| nguồn: https://ilove-clouds.weebly.com/ |
Mây Trung tầng có xu hướng hình thành trước những đám mây ấm áp phía dưới hoặc trước những đám mây Vũ tầng. Chúng cũng có thể xuất hiện với mây Vũ tích khi sắp có frông lạnh (rìa phía trước của khối khí lạnh và khô). Mây trung tầng không gây mưa lớn nhưng thường báo hiệu các đám mây vũ tầng mang theo mưa lớn đang đến rất gần.
Mây tầng thấp (1800 - 6.000 m)
Lớp mây thấp gồm có mây Tầng, mây Vũ tầng và mây Tích tầng. 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 Tích tầng 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.
Mây Tầng (Status - ký hiệu St)
Mây Tầng (từ tiếng Latinh Stratus, nghĩa là tầng, lớp, lớp che phủ) là một kiểu mây thuộc về lớp có đặc trưng là tạo thành tầng nằm ngang với đế đồng nhất. Những đám mây tầng được nhìn thấy vào những ngày ảm đạm, u ám và được liên kết với sương mù nhẹ hoặc mưa phùn. Chúng hình thành từ các khối không khí lớn bốc lên sự bốc lên của sương mù buổi sáng, khi không khí lạnh di chuyển ở các cao độ nhỏ trên bề mặt khu vực và sau đó ngưng tụ lại.
 |
| nguồn: https://stock.adobe.com/ |
Những đám mây tầng trông giống như những lớp mây xám phẳng, đồng nhất, lơ lửng trên bầu trời hoặc giống như sương mù ôm lấy đường chân trời. Chúng thường gặp vào những ngày trời xám xịt, nhiều mây và đôi khi thời tiết có thể có sương mù hoặc mưa lâm thâm như mưa phùn và tuyết rơi có thể xảy ra. Nếu giữ đủ độ ẩm ở mặt đất, đám mây có thể biến đổi thành mây vũ tầng.
Khi bạn lái xe trên đèo và cảm thấy có những đám mây bao quanh xe, điều đó có nghĩa là xe của bạn đang đi xuyên qua một lớp mây thấp. Đây là hiện tượng rất phổ biến ở các vùng đèo núi, đặc biệt là vào sáng sớm hoặc sau mưa. Hiện tượng này thường là:
+ Mây tầng (Stratus): Đây là loại mây thấp nhất, thường xuất hiện dưới dạng một lớp mây xám, đồng nhất, bao phủ toàn bộ khu vực. Khi mây tầng hạ thấp xuống đến mặt đất (hoặc độ cao của bạn trên đèo), chúng trở thành sương mù.
+ Sương mù: Thực chất, sương mù chính là một đám mây tầng nằm sát mặt đất. Ở các vùng núi cao hoặc đèo, khi không khí ẩm gặp nhiệt độ thấp hơn, hơi nước ngưng tụ tạo thành sương mù dày đặc, khiến tầm nhìn bị hạn chế và bạn có cảm giác như đang lái xe giữa những đám mây.
Mây Vũ tầng (Nimbostratus - ký hiệu Ns)
Mây Vũ tầng, tiếng La tinh là Nimbostratus nghĩa là mưa, là một kiểu mây của một lớp với đặc trưng là các lớp không hình thù, gần như có màu xám sẫm đồng nhất, nó là loại mây gây mưa thuộc kiểu tầng, nằm ở cao độ trung bình. Khi bầu trời tối sầm lại, rất có thể đó là do sự hiện diện của các đám mây vũ tầng. Mây vũ tầng thường ngăn cản một lượng lớn ánh nắng mặt trời do cấu trúc đậm đặc của nó. Chúng có thể vươn tới các tầng thấp và tầng giữa của khí quyển, đặc biệt đủ dày để chặn ánh nắng mặt trời. Đặc điểm chung của mây Vũ tầng là hình dáng không đồng nhất, không có hình thù đặc trưng và thường là màu xám xịt.
 |
| nguồn: https://outforia.com/ |
Mây Vũ tầng là loại mây gây mưa phổ biến nhất. Chúng thường mang mưa hoặc tuyết rơi trên một khu vực rộng lớn. Chúng tình thành do sự tích tụ hơi ẩm trên một khu vực rộng lớn khi luồng khí nóng và ẩm được đưa lên cao hơn trong khí quyển và sau đó ngưng tụ. Chúng cũng hình thành từ các loại mây khác, chẳng hạn như mây trung tầng.
Mây Tích Tầng Thấp / Mây Tích "Thời Tiết Đẹp" (Cumulus humilis - ký hiệu Cu)
Mây Tích (tiếng Latin Cumulus có nghĩa là “đống” hoặc “tích tụ”) có hình dạng là các đám mây nhỏ, riêng lẻ, thường trắng sáng, trông giống những cục bông gòn xù xì, chiều rộng lớn hơn chiều cao (dạng bẹt). Đáy phẳng, đỉnh tròn lồi nhưng không quá cao. Đáy mây ở độ cao thấp (dưới 2.000 m).
 |
| nguồn: https://www.whatsthiscloud.com/ |
Loại này thường xuất hiện vào những ngày nắng đẹp, nhất là mùa xuân và các tháng mùa hè, bầu trời trong sáng khi mặt trời làm nóng mặt đất ngay bên dưới (đối lưu hoàn toàn). Khi Mặt trời chiếu vào chúng, phần ngọn của chúng tròn, phồng và có màu trắng sáng, trong khi phần dưới của chúng phẳng và chủ yếu là màu tối. Đây là nơi mà chúng có biệt danh là những đám mây “thời tiết đẹp” ("fair-weather clouds"). Chúng xuất hiện vào cuối buổi sáng, lớn lên và sau đó biến mất vào buổi tối.
Mây Tích tầng (Stratocumulus - ký hiệu Sc)
Mây Tích tầng chồng lên nhau thành khối hình tháp, có màu sáng trắng chói khi mặt trời chiếu vào. Đặc trưng của mây Tích tầng là những đám mây thấp, xốp, hơi xám hoặc trắng xuất hiện thành từng mảng xen giữa bầu trời xanh. Khi nhìn từ bên dưới, chúng trông giống như những tổ ong sẫm màu hoặc một tấm chăn bông trắng. Chúng có bề ngoài tương tự như mây Tích nhưng lớn hơn.
 |
| nguồn: https://www.pexels.com/ |
Mây Tích tầng dễ nhìn thấy vào những ngày nhiều mây. Chúng hình thành khi có sự đối lưu yếu trong không khí và không có xu hướng tạo ra mưa.
Mây Tích tầng 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.
Mây phát triển dọc
Các lớp mây vươn thẳng gồm mây Tích và mây Vũ tích, thường vươn lên rất cao nhưng chân mây lại ở gần mặt đất.
Mây Tích Đối Lưu / Mây Tích Phát Triển Dọc (Cumulus mediocris và Cumulus congestus):
Mây tích (Cumulus) bắt đầu hình thành ở tầng thấp, với đáy mây thường nằm dưới 2.000 mét (trong tầng đối lưu). Đây là điểm chính khiến chúng được xếp vào nhóm mây tầng thấp.
Tuy nhiên, điều đặc biệt ở mây tích là chúng có khả năng phát triển theo chiều dọc rất mạnh mẽ nếu điều kiện khí quyển thuận lợi (đủ ẩm và không khí không ổn định). Khi có sự đối lưu mạnh, những đám mây tích nhỏ (Cumulus humilis) có thể lớn dần thành mây tích vừa (Cumulus mediocris) và cuối cùng là mây tích lớn (Cumulus congestus), với đỉnh mây có thể vươn lên đến tầng trung, thậm chí cao hơn nữa, gần ranh giới với tầng bình lưu.
Mây Tích vừa (Cumulus mediocris) có sự phát triển dọc đáng kể hơn Cumulus humilis, chiều rộng và chiều cao tương đương nhau. Trông phồng hơn, rõ nét hơn. Chúng thường không gây mưa hoặc chỉ mưa phùn rất nhẹ. Tuy nhiên, sự xuất hiện của chúng có thể là dấu hiệu cho thấy không khí đang bất ổn định hơn và có khả năng phát triển tiếp.
 |
| nguồn: https://www.whatsthiscloud.com/ |
Mây Tích lớn (Cumulus congestus) là loại mây tích phát triển dọc rõ rệt nhất, chiều cao lớn hơn nhiều so với chiều rộng, trông như những tòa tháp khổng lồ hoặc cây súp lơ lớn. Đỉnh mây có thể vươn rất cao, tới tầng trung của khí quyển. Đỉnh mây thường trắng sáng, nhưng phần đáy có thể bắt đầu sẫm màu hơn. Mây Tích lớn là tiền thân của mây Vũ tích (Cumulonimbus). Chúng báo hiệu không khí rất bất ổn định. Đây là những đám mây dông, dấu hiệu một trận mưa lớn có thể đáng tới gần, thường là những cơn mưa ngắn nhưng có kèm theo các hiện tượng thời tiết cực đoan, ví dụ như mưa đá, sấm sét hoặc lốc xoáy.
 |
| nguồn: https://www.news10.com/ |
Mây Vũ tích (Cumulonimbus)
Nếu Mây Tích lớn tiếp tục phát triển và phần đỉnh bắt đầu mờ đi, trông như sợi hoặc lan rộng thành hình đe, đó chính là dấu hiệu của mây Vũ tích sắp hình thành hoặc đã hình thành.
Mây Vũ tích là một trong số ít các loại mây bao phủ cả ba lớp. Mây vũ tích (từ tiếng Latin cumulus nghĩa là mây đống và nimbus nghĩa là mưa dông) là một loại mây dày đặc phát triển theo phương thẳng đứng rất cao liên quan đến giông và sự bất thường khí quyển, hình thành do hơi nước từ các dòng khí mạnh thổi từ dưới mang lên. Chúng dày đặc và trông giống như những đám mây tích nhưng mọc lên thành những tòa tháp theo phương thẳng đứng với phần đỉnh phình ra như súp lơ. Thông thường, đáy của chúng có màu đục và tối. 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.
 |
| nguồn: https://evidencenetwork.ca/ |
Loại này có thể tự hình thành trong các đám mây, có khả năng sản sinh tia sét và các loại thời tiết nghiêm trọng khác như gió giật, mưa đá, và thỉnh thoảng có lốc xoáy. Đám mây Vũ tích được xem như là những đám mây giông bão. Chúng là điềm báo sắp sửa xuất hiện thời tiết cực đoan như: mưa đá hay lốc xoáy gần đó. Các phi công thường tìm cách tránh chúng vì ở đây gió rất mạnh và có thể có gió xoáy nguy hiểm.
Các loại mây đặc biệt
Mây Dạ quang (Noctilucent Clouds)
Tên này có nguồn gốc từ tiếng Latin, trong đó “nocti-” có nghĩa là “đêm” và “lucens” có nghĩa là “tỏa sáng”, “phát sáng”. 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.
:max_bytes(150000):strip_icc()/Noctilucent_clouds_over_Stockholm_smaller-59a37854aad52b001134fb37.jpg) |
| nguồn: https://www.thoughtco.com/ |
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. loạn trải qua các vùng thấp, giữa và trên bầu khí quyển.
Mây Xà cừ
Mây Xà cừ (tên tiếng Anh: Nacreous Clouds hoặc chính xác hơn là Polar Stratospheric Clouds - PSCs) là một hiện tượng khí tượng cực kỳ đẹp và hiếm gặp. Chúng nổi bật bởi vẻ ngoài óng ánh, đa sắc màu như ngọc trai hoặc xà cừ.
Đặc điểm:
Mây xà cừ hình thành ở tầng bình lưu (Stratosphere), ở độ cao rất lớn, khoảng 15.000−25.000 mét (15-25 km), cao hơn rất nhiều so với các loại mây thông thường ở tầng đối lưu. Chúng chủ yếu xuất hiện ở vùng cực (cả Bắc Cực và Nam Cực) vào mùa đông, khi nhiệt độ ở tầng bình lưu xuống cực thấp. Thường được quan sát rõ nhất vào lúc chạng vạng, sau hoàng hôn hoặc trước bình minh, khi Mặt Trời nằm dưới đường chân trời nhưng vẫn chiếu sáng tới độ cao của mây.
 |
| nguồn: https://www.livebreathescotland.com/ |
Đặc điểm nổi bật nhất là màu sắc cầu vồng óng ánh, rực rỡ, giống như xà cừ hay ngọc trai. Điều này là do các tinh thể băng hoặc giọt siêu lạnh trong mây khúc xạ và tán xạ ánh sáng Mặt Trời.
Quá trình hình thành
Mây xà cừ hình thành trong điều kiện cực kỳ lạnh, với nhiệt độ phải xuống dưới khoảng −78 ℃ (hoặc thậm chí −85 ℃). Tầng bình lưu vốn rất khô, hiếm khi có hơi nước đủ để tạo mây, nhưng ở nhiệt độ siêu thấp này, các phân tử nước và các chất khác (như axit nitric, axit sulfuric) có thể ngưng tụ và tạo thành các tinh thể hoặc giọt nhỏ.
Sự hình thành của chúng thường liên quan đến một vùng không khí xoáy mạnh ở các cực (Polar Vortex), giữ cho không khí lạnh bị cô lập. Ở Bắc bán cầu, sự phát sinh của các sóng núi (Lee Waves) do địa hình có thể làm lạnh cục bộ tầng bình lưu, tạo điều kiện cho PSCs hình thành.
Phân loại Mây xà cừ (PSCs)
Các nhà khoa học phân loại mây xà cừ thành ba kiểu chính dựa trên thành phần hóa học:
Kiểu I: Chứa axit nitric và nước (có thể thêm axit sulfuric).
Kiểu Ia: Gồm các tinh thể rắn được hình thành từ axit nitric và nước.
Kiểu Ib: Là các giọt dung dịch siêu lạnh chứa axit nitric, axit sulfuric và nước.
Kiểu II: Chỉ chứa các tinh thể nước đá tinh khiết. Chúng cần nhiệt độ lạnh hơn nữa để hình thành (khoảng dưới −83 ℃) và thường là loại tạo ra màu sắc óng ánh nhất (nacreous).
Tầm quan trọng và tác động đến Tầng Ôzôn
Mây Xà cừ dù rất đẹp nhưng lại có vai trò tiêu cực đối với tầng ôzôn. Chúng cung cấp bề mặt cho các phản ứng hóa học xảy ra, đặc biệt là các phản ứng liên quan đến hợp chất clo và brôm (từ các chất phá hủy ôzôn như CFCs).
Trên bề mặt các tinh thể hoặc giọt trong mây xà cừ, các hợp chất clo “không hoạt động” (như ClONO₂ và HCl) bị chuyển đổi thành dạng “hoạt động” hơn (như Cl₂ - clo phân tử).
Khi Mặt Trời trở lại vào mùa xuân vùng cực, ánh sáng UV sẽ phân hủy Cl2 thành các nguyên tử clo tự do (Cl), chất này đóng vai trò là chất xúc tác mạnh mẽ trong việc phá hủy các phân tử ôzôn (O₃), dẫn đến sự hình thành “lỗ thủng tầng ôzôn”.
Mây Xà cừ (PSCs) còn góp phần loại bỏ axit nitric khỏi tầng bình lưu. Axit nitric bình thường có thể làm ngừng chu trình phá hủy ôzôn bằng cách phản ứng với clo hoạt hóa để tạo thành hợp chất không hoạt động trở lại. Khi axit nitric bị loại bỏ (do PSCs kết tinh và rơi xuống), chu trình phá hủy ôzôn càng trở nên hiệu quả hơn.
Quan sát và Sự thay đổi
Mặc dù chủ yếu xuất hiện ở vùng cực, nhưng trong những năm gần đây, do biến đổi khí hậu và sự thay đổi trong điều kiện khí quyển, đôi khi mây xà cừ cũng được quan sát thấy ở các vĩ độ thấp hơn một chút, gây ra sự tò mò và ngạc nhiên cho nhiều người.
Các tầng khi quyển và mây
Khí quyển Trái Đất được chia thành nhiều tầng dựa trên sự thay đổi về nhiệt độ, thành phần khí và các hiện tượng vật lý. Mỗi tầng có những đặc điểm riêng biệt và ảnh hưởng đến sự hình thành của các loại mây khác nhau.
Dưới đây là các tầng khí quyển chính từ thấp lên cao:
Tầng Đối Lưu (Troposphere)
Độ cao: Từ mặt đất lên đến khoảng 7−8 km ở hai cực và 16−18 km ở vùng xích đạo (trung bình khoảng 0−12 km).
Đặc điểm:
Đây là tầng thấp nhất và dày đặc nhất của khí quyển, chứa khoảng 80% khối lượng khí quyển.
Nhiệt độ giảm dần theo độ cao.
Xảy ra hầu hết các hiện tượng thời tiết mà chúng ta quan sát được (mưa, gió, bão, sấm sét...).
Có sự đối lưu mạnh mẽ của không khí (không khí nóng bốc lên, không khí lạnh đi xuống), tạo ra mây và mưa.
Mây ở tầng này: Tất cả các loại “mây tầng thấp”, “mây tầng trung” và “mây phát triển dọc” mà chúng ta đã nói trước đó đều nằm trong tầng đối lưu:
Mây tầng thấp (dưới 2.000 m): Mây Tích (Cumulus - Cu), Mây Tầng (Stratus - St), Mây Tích Tầng (Stratocumulus - Sc), Mây Vũ Tầng (Nimbostratus - Ns).
Mây tầng trung (2.000 m - 6.000 m): Mây Trung Tích (Altocumulus - Ac), Mây Trung Tầng (Altostratus - As).
Mây phát triển dọc: Mây Tích (Cumulus) lớn và Mây Vũ Tích (Cumulonimbus - Cb) có thể phát triển từ đáy tầng đối lưu lên đến đỉnh của nó, thậm chí xuyên qua ranh giới với tầng bình lưu.
Tầng Bình Lưu (Stratosphere)
Độ cao: Từ khoảng 12 km (trên tầng đối lưu) đến khoảng 50 km.
Đặc điểm:
Không khí loãng hơn nhiều so với tầng đối lưu, ít bụi và hầu như không có các hiện tượng thời tiết.
Đặc biệt, tầng này chứa tầng ôzôn (Ozone Layer) ở độ cao khoảng 25 km, có nhiệm vụ hấp thụ phần lớn bức xạ tia cực tím (UV) có hại từ Mặt Trời, bảo vệ sự sống trên Trái Đất.
Nhiệt độ tăng dần theo độ cao (do sự hấp thụ tia UV của ôzôn).
Mây ở tầng này:
Rất hiếm khi có mây ở tầng bình lưu. Tuy nhiên, đôi khi có thể xuất hiện mây xà cừ (Nacreous Clouds / Polar Stratospheric Clouds - PSCs) ở vùng cực vào mùa đông, ở độ cao khoảng 15−25 km. Những đám mây này thường có màu sắc óng ánh như xà cừ do cấu tạo từ các tinh thể băng cực nhỏ và axit nitric. Chúng có vai trò trong quá trình suy giảm tầng ôzôn.
Một số loại mây “tầng cao” như Mây Ti (Cirrus), Mây Ti Tích (Cirrocumulus), Mây Ti Tầng (Cirrostratus) tuy chủ yếu nằm ở phần trên của tầng đối lưu nhưng đôi khi phần đỉnh của chúng có thể vươn tới ranh giới với tầng bình lưu, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới.
Tầng Trung Lưu (Mesosphere)
Độ cao: Từ khoảng 50 km (trên tầng bình lưu) đến khoảng 80−90 km.
Đặc điểm:
Nhiệt độ giảm dần theo độ cao, đây là tầng lạnh nhất của khí quyển (có thể xuống đến −90 ℃).
Đây là nơi hầu hết các thiên thạch bị đốt cháy và tạo ra hiện tượng “sao băng” khi chúng đi vào khí quyển.
Mây ở tầng này:
Đây là nơi duy nhất xuất hiện mây dạ quang (Noctilucent Clouds - NLCs) mà chúng ta vừa thảo luận. Như bạn đã biết, chúng nằm ở độ cao 76−85 km và phát sáng vào ban đêm.
Tầng Nhiệt (Thermosphere)
Độ cao: Từ khoảng 80−90 km (trên tầng trung lưu) đến khoảng 600 km.
Đặc điểm:
Nhiệt độ tăng rất nhanh theo độ cao do hấp thụ bức xạ năng lượng cao từ Mặt Trời (có thể đạt hàng nghìn độ C, nhưng do không khí cực kỳ loãng nên không có cảm giác nóng).
Các phân tử khí bị ion hóa mạnh mẽ, tạo thành tầng điện ly (Ionosphere), đóng vai trò quan trọng trong việc phản xạ sóng vô tuyến.
Đây là nơi xảy ra hiện tượng cực quang (Aurora).
Mây ở tầng này: Không có mây hình thành ở tầng nhiệt do mật độ không khí quá loãng và nhiệt độ quá cao.
Tầng Ngoại Quyển (Exosphere)
Độ cao: Từ khoảng 600 km trở lên, dần hòa vào không gian vũ trụ.
Đặc điểm: Không khí cực kỳ loãng, các hạt di chuyển tự do và dần thoát ra ngoài không gian.
Mây ở tầng này: Không có mây.
Tóm tắt mối liên hệ:
Tầng Đối Lưu: Nơi chủ yếu hình thành và tồn tại của tất cả các loại mây thông thường (tầng thấp, tầng trung, và mây phát triển dọc như mây vũ tích).
Tầng Bình Lưu: Rất hiếm mây, chỉ có mây xà cừ ở vùng cực.
Tầng Trung Lưu: Chỉ có mây dạ quang (mây phát sáng về đêm) - một loại mây rất đặc biệt.
Tầng Nhiệt và Tầng Ngoài: Không có mây.
Tên gọi các đám mây
Hệ thống phân loại mây hiện đại được nhà tự nhiên học người Anh Luke Howard đưa ra vào năm 1803. Ông đã sử dụng các thuật ngữ tiếng Latin để mô tả các hình thái mây cơ bản. Hệ thống này sau đó được Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) chuẩn hóa và sử dụng rộng rãi trên toàn cầu.
Khi Việt Nam tiếp cận và áp dụng khoa học khí tượng hiện đại, các thuật ngữ tiếng Latin này đã được dịch nghĩa sang tiếng Việt để dễ hiểu và sử dụng trong nước. Việc dịch không chỉ là chuyển ngữ từng từ mà còn cố gắng giữ lại ý nghĩa mô tả hình dạng hoặc đặc tính của đám mây trong tiếng Latin:
Cirrus (Latin: sợi tóc, lọn tóc) được dịch thành Ti (trong "ti ti", "tơ ti" - ý chỉ sự mỏng manh, sợi).
Cumulus (Latin: đống, tích tụ) được dịch thành Tích (trong "tích tụ" - ý chỉ sự chồng chất, tích lũy).
Stratus (Latin: lớp, tầng, trải rộng) được dịch thành Tầng (ý chỉ dạng lớp, tấm trải rộng).
Nimbus (Latin: mưa, đám mây mưa) được dịch thành Vũ (trong "vũ trụ", "vũ giáng" - ý chỉ mưa).
Từ đó, các tên gọi kết hợp các từ gốc này ra đời:
Cirrus → Mây Ti
Cumulus → Mây Tích
Stratus → Mây Tầng
Nimbostratus (Nimbus + Stratus) → Mây Mưa Tầng (hoặc Vũ Tầng)
Cumulonimbus (Cumulus + Nimbus) → Mây Vũ Tích
Altocumulus (Alto: cao + Cumulus) → Mây Trung Tích (trung: ở giữa)
Altostratus (Alto: cao + Stratus) → Mây Trung Tầng
Cirrocumulus (Cirrus + Cumulus) → Mây Ti Tích
Cirrostratus (Cirrus + Stratus) → Mây Ti Tầng
Stratocumulus (Stratus + Cumulus) → Mây Tích Tầng (hoặc Tầng Tích)
Tóm lại, tên gọi các loại mây trong tiếng Việt là kết quả của quá trình Việt hóa và dịch nghĩa một cách có hệ thống từ các thuật ngữ tiếng Latin đã được quốc tế hóa, nhằm mục đích giúp người Việt dễ dàng hình dung và hiểu được đặc điểm của từng loại mây. Việc này đảm bảo tính thống nhất trong khoa học khí tượng trên toàn thế giới mà vẫn phù hợp với ngôn ngữ bản địa.
Một số mẹo để giúp có thể xác định nhanh một số loại mây phổ biến nhất
Mây tầng cao (trên 6.000m)
Đặc điểm: Thường rất mỏng, trắng xóa, được cấu tạo chủ yếu từ các tinh thể băng. Bầu trời thường có màu xanh rõ rệt phía dưới.
Các loại phổ biến:
Mây ti (Cirrus): Trông giống như những sợi lông vũ mảnh mai, mỏng manh, hoặc những vệt dài trắng xóa. Thường báo hiệu thời tiết đẹp, nhưng có thể thay đổi.
Mây ti tích (Cirrocumulus): Rất hiếm gặp. Là những đám mây nhỏ xíu, trắng xóa, tạo thành các cụm hoặc dải như vảy cá hoặc gợn sóng nhỏ. Thường được gọi là "bầu trời vảy cá".
Mây tầng trung (2.000m - 6.000m)
Đặc điểm: Màu trắng hoặc xám, có cấu trúc rõ ràng hơn mây tầng cao, nhưng không quá dày đặc.
Các loại phổ biến:
Mây trung tích (Altocumulus): Trông giống như những cuộn hoặc mảng mây màu trắng hoặc xám, có khoảng trống bầu trời xanh ở giữa. Như những "đám bông gòn" nhỏ xếp hàng.
Mây trung tầng (Altostratus): Là một lớp mây xám hoặc xanh xám, che phủ bầu trời nhưng vẫn đủ mỏng để nhìn thấy mặt trời hoặc mặt trăng một cách mờ nhạt (như qua một tấm kính mờ).
Mây tầng thấp (dưới 2.000m)
Đặc điểm: Thường là màu xám, dày đặc hơn, nằm gần mặt đất.
Các loại phổ biến:
Mây tầng (Stratus): Là một lớp mây phẳng, đồng nhất, màu xám, che phủ toàn bộ bầu trời giống như một tấm chăn. Khi chúng chạm đất, chúng là sương mù. Thường chỉ gây mưa phùn nhẹ hoặc không mưa. Đây là loại mây bao quanh xe khi đi đèo.
Mây tích tầng (Stratocumulus): Loại này chúng ta đã gặp rất nhiều trong các ảnh của bạn! Chúng có dạng cuộn hoặc mảng màu xám hoặc trắng xám, xếp thành hàng hoặc cụm, nhưng vẫn có thể nhìn thấy bầu trời xanh qua các khe hở. Thường không gây mưa lớn.
Mây phát triển theo chiều dọc
Đặc điểm: Phát triển từ tầng thấp lên tầng cao, thường rất lớn và ấn tượng.
Các loại phổ biến:
Mây tích (Cumulus): Là những đám mây trắng, xốp, có hình dạng như bông gòn hoặc súp lơ, với đáy phẳng. Thường là mây báo hiệu thời tiết đẹp, nhưng có thể phát triển thành mây giông.
Mây vũ tích (Cumulonimbus): Đây là "vua" của các loại mây, hay còn gọi là mây giông. Chúng rất lớn, cao ngất trời, có hình dạng như ngọn tháp hoặc đe. Gây ra sấm sét, mưa lớn, gió mạnh, và đôi khi là mưa đá.
Tóm lại, xem và gọi tên mây không phải là đơn giản. Chúng ta nên bắt đầu từ việc ước lượng độ cao. Cố gắng ước lượng xem đám mây nằm ở tầng nào (cao, trung, thấp) rồi mới xem xét hình dạng. Quan sát thường xuyên, càng nhìn nhiều, chúng ta sẽ càng quen thuộc với các hình dạng và sự kết hợp của chúng.
Tham khảo
https://en.wikipedia.org/wiki/Luke_Howard
MANUAL ON THE OBSERVATION OF CLOUDS AND OTHER METEORS
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét