Vì sao mưa đá chỉ xuất hiện vào mùa nóng?

Vào cuối mùa đông và trong mùa hè, khi nhiệt độ không khí tăng cao, những cơn mưa đôi khi trút xuống mặt đất vô số hạt băng hình cầu, hình nón hoặc nhiều hình dạng khác. Người ta gọi đó là mưa “đá”. Trong khi đó, vào mùa đông, kể cả những ngày giá rét nhất, mưa đá cũng hầu như không xuất hiện. Tại sao lại có điều tưởng như “ngược đời” như vậy? Muốn hiểu rõ, trước tiên cần biết mưa đá được hình thành ra sao.

Mưa đá và mưa rào vốn có quan hệ gần gũi, đều sinh ra từ mây vũ tích. Điểm khác biệt là mưa đá chỉ hình thành khi các dòng không khí lên xuống, tức đối lưu, diễn ra rất mãnh liệt. Điều kiện này thường chỉ có vào mùa nóng, chứ rất hiếm gặp trong mùa lạnh.

Vào mùa nóng ẩm, nắng gay gắt khiến hàm lượng hơi nước trong không khí rất cao. Tầng khí quyển thấp nhận nhiều nhiệt năng nên nóng lên, tạo thành trạng thái dưới nóng trên lạnh, rất không ổn định. Khi đó, đối lưu mạnh phát sinh và hình thành những đám mây vũ tích có khả năng gây mưa đá.

Đồng thời, dòng khí đi lên trong đám mây cũng rất mạnh, đủ sức nâng đỡ những hạt băng lớn hình thành và lớn dần trong mây. Trên đường chuyển động, chúng tiếp tục kết hợp với bông tuyết hoặc các giọt nước nhỏ, cuối cùng trở thành những cục băng có cấu tạo nhiều lớp trong và đục xen kẽ. Khi cục băng lớn đến mức dòng khí đi lên không còn đủ sức nâng đỡ, nó sẽ rơi xuống đất và tạo thành trận mưa đá. Vào mùa đông, đối lưu yếu nên khó tạo băng.

Sang mùa đông, do ánh nắng Mặt trời chiếu xiên xuống mặt đất nên nhiệt lượng thu được rất yếu, không gây ra đối lưu mạnh. Trong khi đó, không khí lại khô hanh, nên dù có đối lưu thì cũng khó tạo ra những đám mây vũ tích lớn. Ngay cả khi mây vũ tích được hình thành, nếu dòng đối lưu đi lên không đủ mạnh thì cũng không duy trì được quá trình hình thành và phát triển của hạt băng. Vì thế, mùa giá lạnh hầu như không có mưa đá. Có người sẽ hỏi: “Điều kiện hình thành hạt băng cần nhiệt độ rất thấp, trong khi mùa hè lại nóng, vậy băng từ đâu mà có?”

Vấn đề là vào mùa hè nóng nực, nhiệt độ dưới mặt đất có thể lên tới 30 độ C, nhưng càng lên cao, không khí càng lạnh dần. Nếu ở đáy đám mây, nhiệt độ còn khoảng 20 độ C, thì ở trong đám mây, tại độ cao 4 km, nhiệt độ đã có thể xuống dưới 0 độ C. Một đám mây mưa đá còn có thể vươn tới độ cao trên 10 km. Vì vậy, trên không trung luôn có những vùng nhiệt độ thấp hơn điểm đóng băng, tạo điều kiện cho hạt băng hình thành.