Mây được hình thành như thế nào?

Mây trên trời có cao, có thấp, cao đến 10 km, thấp chỉ có mấy chục mét.

Nguyên nhân hình thành mây rất nhiều, chủ yếu là do không khí ẩm ướt bốc lên. Trong quá trình bốc lên, vì áp suất không khí giảm dần theo độ cao, còn thể tích của nó lại nở ra. Trong quá trình giãn nở nó phải tự tiêu hao nhiệt lượng của mình. Như vậy không khí vừa dâng lên vừa giảm thấp nhiệt độ. Như ta đã biết, khả năng chứa hơi nước của không khí có một giới hạn nhất định. Trong điều kiện nhiệt độ cụ thể, giới hạn lượng hơi nước nhiều nhất mà một đơn vị thể tích không khí có thể chứa được tương ứng với áp suất của hơi nước, người ta gọi đó là áp suất hơi nước bão hòa. Áp suất hơi nước bão hòa sẽ giảm xuống theo độ giảm của nhiệt độ không khí. Cho nên không khí càng lên cao nhiệt độ càng thấp thì áp suất hơi nước bão hòa cũng không ngừng giảm xuống. Khi áp suất hơi nước bão hòa trong không khí giảm đến mức áp suất hơi nước vốn có thì có một bộ phận hơi nước sẽ bám vào các hạt bụi ngưng kết lại để hình thành những giọt nước nhỏ li ti (khi nhiệt độ thấp hơn 0°C có thể hình thành các tinh thể băng). Những hạt nước này thể tích rất nhỏ, gọi là các giọt mây trong đám mây. Bán kính bình quân của chúng chỉ khoảng mấy micromet nhưng nồng độ rất lớn, tốc độ rơi xuống trong không khí rất nhỏ, có thể có những luồng không khí bốc lên đỡ lấy, do đó nó trôi nổi trong bầu trời. Không khí ẩm ướt làm sao có thể bốc lên để hình thành mây? Có mấy con đường chủ yếu sau:

Thứ nhất là nhờ tác dụng của lực nhiệt. Những ngày hè trong sáng, vì Mặt Trời chiếu mạnh, nhiệt độ lớp không khí gần mặt đất tăng nhanh, không khí nóng và nhẹ sẽ bốc lên trên. Về mùa hè ta thường nhìn thấy những đám mây hình quả núi hoặc hình cái tháp, đó chính là nhờ tác dụng của lực nhiệt mà hình thành.

Thứ hai là tác dụng trượt bề mặt. "Mặt trượt" trong không khí là chỉ bề mặt giao nhau giữa hai tầng không khí nóng và lạnh. Khi không khí ấm và nhẹ bay về phía trước, gặp phải lớp không khí lạnh và nặng cản trở thì lớp không khí ấm sẽ chủ động trượt nghiêng lên trên lớp không khí lạnh.

Mặt giới hạn lúc này gọi là mặt giới hạn ấm. Khi không khí ấm trượt lên trên sẽ hình thành những tầng mây dày và lớn. Khi lớp không khí lạnh chuyển động về phía trước gặp không khí ấm, sẽ chui xuống lớp không khí ấm và nâng nó lên. Mặt giới hạn lúc này gọi là mặt lạnh. Lớp không khí ấm bị bức nằm trên lớp không khí lạnh sản sinh ra những đám mây dày đặc.

Thứ ba là do tác dụng của địa hình. Không khí của tầng bình lưu gặp sự cản trở của những mạch núi, đồi gò hay cao nguyên sẽ bị dâng cao lên, gặp các dốc núi sẽ hình thành mây hoặc mù.

Ngoài ra thì tác dụng nhiễu loạn theo chiều thẳng đứng của không khí cũng như tác dụng bức xạ lạnh của ban đêm của các tầng mây ẩm ướt cũng khiến cho hơi nước trong không khí kết thành mây.

Cho dù mây được hình thành theo phương thức nào, vì các giọt mây rất nhỏ, tốc độ rơi xuống chậm cho nên chỉ cần một luồng không khí nhẹ bốc lên là có thể đỡ được, làm cho mây trôi nổi bồng bềnh trong không trung.