Tuyết Là Gì? Tuyết Được Hình Thành Như Thế Nào?

Tuyết là gì, phải chăng đó chỉ là những hạt băng đơn thuần? Các nhà khoa học đã khám phá ra rằng, cấu trúc tinh thể phức tạp của tuyết còn ẩn chứa nhiều bí mật thú vị về khí quyển Trái Đất. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn về đặc điểm, nguyên nhân và cách phân loại tuyết trong bài viết dưới đây. 

Tuyết là gì?

Tuyết là một dạng kết tủa từ khí quyển, xuất hiện dưới dạng các tinh thể băng nhỏ, mỏng và nhẹ. Khác với mưa đá là những viên băng rắn, tuyết được cấu tạo từ vô số các tinh thể băng riêng lẻ (bông tuyết) kết hợp lại với nhau. Về bản chất, tuyết chính là nước ở thể rắn, hình thành khi hơi nước trong khí quyển đóng băng ngay lập tức thành băng mà không trải qua giai đoạn lỏng.

Tuyết là những tinh thể băng nhỏ, mỏng và rất nhẹ

Đặc điểm của tuyết

Tuyết có những đặc điểm vật lý độc đáo về màu sắc, kích thước và hình dạng mà khoa học đã dày công nghiên cứu:

• Màu sắc: Tuyết thường có màu trắng do cách ánh sáng tương tác với nó hoặc đôi khi là màu xanh nhạt khi tích tụ dày đặc. Bề mặt của mỗi tinh thể băng là trong suốt, nhưng khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, nó bị khúc xạ và phản xạ trên hàng triệu bề mặt tinh thể nhỏ, khiến mắt người nhận thấy tổng thể là màu trắng.
• Kích thước: Kích thước của các bông tuyết riêng lẻ rất đa dạng, từ nhỏ hơn 1mm đến lớn hơn 10cm. Kích thước lớn thường xảy ra khi nhiệt độ gần điểm đóng băng, cho phép các tinh thể va chạm và liên kết với nhau trước khi rơi xuống.
• Hình dạng: Đặc điểm nổi bật nhất của tuyết là hình dạng tinh thể băng luôn có tính đối xứng lục giác (sáu cạnh). Hình dạng phức tạp như hình sao, hình kim, hình đĩa này phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm chính xác của đám mây nơi chúng hình thành. Không có hai bông tuyết nào giống hệt nhau do sự khác biệt nhỏ về điều kiện khí quyển trong suốt quá trình phát triển của chúng.

Tuyết thường có màu trắng, kích thước nhỏ, hình dạng có tính đối xứng lục giác

Nguyên nhân hình thành tuyết

Sự hình thành tuyết là một quá trình vật lý phức tạp, bắt đầu từ trong các đám mây ở tầng đối lưu:

• Nước siêu lạnh: Ở nhiệt độ dưới 0 độ C, nước trong mây vẫn có thể tồn tại ở dạng lỏng. Đây gọi là nước siêu lạnh.
• Hạt nhân kết tinh: Để đóng băng, các giọt nước siêu lạnh cần một hạt nhân băng, thường là một hạt bụi, phấn hoa hoặc vi khuẩn cực nhỏ trong không khí.
• Thăng hoa ngược: Khi các giọt nước siêu lạnh tiếp xúc với hạt nhân băng, hơi nước trong đám mây ngay lập tức đông đặc và bám vào hạt nhân, tạo thành một tinh thể băng sơ khai. Hiện tượng chuyển hơi nước trực tiếp thành băng mà không qua pha lỏng gọi là thăng hoa ngược.
• Tăng trưởng và kết hợp: Khi tinh thể băng rơi qua các vùng có nhiệt độ và độ ẩm khác nhau trong đám mây. Chúng tiếp tục thu thập thêm hơi nước và phát triển thành hình dạng sáu cạnh phức tạp. Chúng va chạm và liên kết với các tinh thể khác để tạo thành bông tuyết lớn hơn và rơi xuống đất dưới dạng tuyết.

Phân loại tuyết

Tuyết có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, giúp các nhà khoa học và người trượt tuyết hiểu rõ hơn về tính chất của lớp tuyết. Việc phân loại tuyết chủ yếu dựa vào sự thay đổi trạng thái của nó sau khi rơi xuống và lượng nước chứa bên trong:

Phân loại theo thời gian (Tuổi của tuyết)

Nếu phân loại theo thời gian, tức tuổi của tuyết, chúng thường được chia thành 3 loại sau: 

• Tuyết mới: Là tuyết vừa rơi hoặc mới rơi trong vài giờ, có mật độ thấp và xốp.
• Tuyết cũ: Là tuyết đã nén chặt do trọng lực và sự tan chảy/đông cứng lại, mật độ cao hơn.
• Tuyết đóng băng: Là tuyết đã hoàn toàn tan chảy và đông cứng lại thành một lớp băng rắn chắc.

Khối băng tuyết dày ở Nam Cực

Phân loại theo độ ẩm (Hàm lượng nước)

Khi phân loại theo độ ẩm hay còn gọi là hàm lượng nước, tuyết sẽ được chia thành 2 loại, bao gồm:

• Tuyết bột: Rất khô và nhẹ, có hàm lượng nước thấp. Tuyết bột được hình thành trong điều kiện nhiệt độ rất lạnh và là loại lý tưởng cho hoạt động trượt tuyết.
• Tuyết ướt/nặng: Có hàm lượng nước cao hơn, hình thành khi nhiệt độ không khí gần 0 độ C. Loại tuyết này nặng và dính, dễ tạo thành quả cầu tuyết.

Ảnh hưởng của gió đến tuyết

Gió đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển, phân bố và thay đổi tính chất của tuyết sau khi tuyết rơi.

• Tái phân phối: Gió mạnh có thể nâng các hạt tuyết đã rơi lên và mang chúng đi xa, tích tụ tuyết ở các khu vực khuất gió, tạo thành các đống tuyết lớn.
• Tạo thành bảng tuyết: Trong điều kiện gió mạnh, tuyết bột có thể bị nén chặt và liên kết với nhau thành một lớp dày đặc, cứng hơn gọi là bảng tuyết. Bảng tuyết này có thể trượt xuống dốc, gây ra hiện tượng tuyết lở.
• Xói mòn: Gió có thể làm xói mòn và làm cứng bề mặt lớp tuyết, tạo thành các hình dạng độc đáo như rãnh tuyết trên các vùng đồng bằng băng giá.
• Làm khô tuyết: Gió giúp làm bay hơi và loại bỏ độ ẩm từ bề mặt tuyết, đặc biệt là ở các vùng núi cao lạnh giá, khiến tuyết trở nên khô và xốp hơn.

Gió có thể tạo thành các bảng tuyết lớn

Một số câu hỏi liên quan khác

Dưới đây là giải đáp cho một số thắc mắc thường gặp về tuyết và các hiện tượng liên quan mà bạn đọc có thể quan tâm:

Hoa băng tuyết là gì?

Hoa băng tuyết không phải là tuyết rơi từ bầu trời. Đó là hiện tượng sương giá được hình thành khi hơi nước trong không khí tiếp xúc trực tiếp và đông đặc trên các bề mặt vật thể như cành cây, mái nhà, trong điều kiện nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Hoa băng tuyết có cấu trúc tinh thể băng đẹp mắt, thường thấy vào buổi sáng sớm.

Tại sao Việt Nam không có tuyết rơi?

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên nhiệt độ trung bình cao. Để tuyết rơi và chạm tới mặt đất, toàn bộ cột khí phải duy trì ở nhiệt độ dưới 0 độ C. Điều này hiếm khi xảy ra vì tuyết chỉ xuất hiện ở các khu vực núi cao phía Bắc như Fansipan, Mẫu Sơn, Sapa vào mùa đông lạnh nhất, khi nhiệt độ đạt ngưỡng đóng băng tại khu vực đó. Tuy nhiên hiện tượng này không phổ biến và kéo dài như ở các nước ôn đới.

Qua quá trình tìm hiểu về cơ chế vật lý phức tạp, từ sự đóng băng của hơi nước trên hạt nhân kết tinh đến sự kết hợp tạo thành tinh thể lục giác hoàn hảo, chúng ta đã hiểu rõ tuyết là gì. Tuyết không chỉ là một hiện tượng khí tượng đẹp đẽ mà còn là một yếu tố khí hậu quan trọng, ảnh hưởng đến chu trình nước và môi trường tự nhiên toàn cầu.