Sương muối là lớp tinh thể băng trắng mịn như muối rắc, hình thành khi hơi nước trong không khí ngưng kết trực tiếp thành băng trên lá cây, cỏ, mái nhà vào những đêm trời quang, lặng gió, nhiệt độ bề mặt xuống dưới 0 °C. Nó gây hại vì nước trong tế bào lá đông thành tinh thể băng, chọc thủng màng tế bào; khi trời nắng lên, lá cháy sém, thâm đen. Ở các vùng núi phía Bắc như Mộc Châu, Sa Pa, Đồng Văn, sương muối gây thiệt hại cho chè, rau màu, mạ non và cây ăn quả gần như mỗi mùa đông lạnh.
Sương muối hình thành thế nào
Ban ngày, mặt đất và lá cây hấp thụ ánh nắng. Ban đêm, chúng toả nhiệt lên bầu trời dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Nếu trời có mây, mây hấp thụ và phản xạ lại một phần nhiệt, mặt đất nguội chậm. Nếu trời quang, nhiệt thoát thẳng ra không gian, mặt đất và lá cây nguội nhanh, có thể lạnh hơn không khí ở độ cao 2 m tới vài độ.
Khi bề mặt lá xuống dưới điểm sương, hơi nước trong không khí sát lá ngưng tụ lại:
- Nếu bề mặt trên 0 °C: thành giọt sương (sương móc).
- Nếu bề mặt dưới 0 °C: hơi nước chuyển thẳng thành tinh thể băng, không qua thể lỏng — đó là sương muối. Tinh thể thường có dạng kim, vảy, lông chim nhỏ li ti, trông như muối rắc.
Điều kiện thuận lợi cho sương muối: sau khi không khí lạnh tràn về, trời quang mây, gió lặng, độ ẩm vừa phải, và địa hình trũng như thung lũng, lòng chảo — nơi không khí lạnh nặng hơn chảy dồn xuống và đọng lại.
Phân biệt sương muối và băng giá
| Sương muối | Băng giá bám | |
|---|---|---|
| Nguồn nước | Hơi nước trong không khí | Giọt sương mù, mưa phùn siêu lạnh |
| Quá trình | Ngưng kết trực tiếp thành băng | Giọt nước siêu lạnh đông ngay khi chạm vật |
| Thời tiết | Đêm quang mây, lặng gió | Có sương mù dày, có gió |
| Hình dạng | Tinh thể mịn, rời, phủ đều mặt trên lá | Lớp băng đục bám dày về phía đón gió |
| Nơi hay gặp | Thung lũng, đồi thấp vùng núi | Đỉnh núi cao có mây mù |
Vì sao băng làm hại cây
Tế bào lá chứa phần lớn là nước. Khi nhiệt độ mô lá xuống dưới điểm đông (thường hơi thấp hơn 0 °C vì nước trong tế bào có hoà tan đường, muối), tinh thể băng có thể hình thành:
- Băng trong tế bào: tinh thể chọc thủng màng tế bào, tế bào chết. Đây là dạng gây hại nặng nhất, thường xảy ra khi nhiệt độ hạ nhanh.
- Băng ngoài tế bào: nước bị rút ra khỏi tế bào để đông bên ngoài, tế bào bị mất nước, co lại. Cây chịu lạnh tốt có thể chịu được dạng này một mức độ.
- Tan băng nhanh dưới nắng sớm làm tổn thương thêm: mô lá bị tổn thương mất nước nhanh, lá héo, thâm đen.
Cây nhiệt đới như chuối, cà phê, sắn, nhiều loại rau ăn lá rất nhạy cảm. Chè có khả năng chịu lạnh tốt hơn nhưng búp non vẫn dễ bị cháy. Mạ non gieo vụ xuân là đối tượng đặc biệt dễ tổn thương, nên nông dân miền Bắc thường được khuyến cáo không gieo cấy khi có rét đậm, rét hại.
Bảo vệ cây trồng: vật lý của các biện pháp dân gian và hiện đại
| Biện pháp | Nguyên lý vật lý |
|---|---|
| Che phủ bằng nilon, rơm rạ, lưới, vải không dệt | Giữ lại nhiệt toả ra từ mặt đất, ngăn bức xạ thoát lên trời; giữ lớp không khí ấm hơn quanh cây |
| Tưới nước trước đêm có sương muối | Đất ẩm giữ nhiệt và dẫn nhiệt từ dưới sâu lên tốt hơn đất khô; độ ẩm cao giảm tốc độ tụt nhiệt |
| Phun nước liên tục trong đêm (ở các vườn cây ăn quả xứ lạnh) | Khi nước đông thành băng trên cây, nó toả ra nhiệt nóng chảy (khoảng 334 kJ mỗi kilôgam nước), giữ mô cây gần 0 °C, không xuống thấp hơn — miễn là phun liên tục tới khi băng tan |
| Trồng cây chắn gió, chọn đất dốc thay vì đáy thung lũng | Không khí lạnh nặng chảy xuống chỗ trũng; ở sườn đồi, không khí lạnh không đọng lại |
| Quạt gió lớn trong vườn (ở một số nước) | Trộn lớp không khí ấm hơn ở trên cao xuống sát mặt đất trong những đêm có nghịch nhiệt |
Biện pháp phun nước liên tục nghe có vẻ ngược đời — làm cây đóng băng để bảo vệ cây — nhưng là ứng dụng đẹp của nhiệt nóng chảy: mỗi kilôgam nước đông thành băng giải phóng đủ nhiệt để làm ấm nhiều kilôgam mô cây. Phương pháp này đòi hỏi nhiều nước và phải phun liên tục; dừng giữa chừng có thể làm hại cây nhiều hơn.
Một số nơi nông dân xưa đốt rơm, củi tạo khói ở bờ ruộng. Khói và hơi nước có thể giảm bức xạ nhiệt thoát lên trời một chút, nhưng hiệu quả hạn chế và gây nguy cơ cháy, ô nhiễm; cơ quan khuyến nông các địa phương thường hướng dẫn các biện pháp an toàn hơn.
Vật nuôi và người cũng chịu ảnh hưởng
Đêm có sương muối thường là đêm rét đậm. Trâu bò, gia cầm cần được giữ trong chuồng kín gió, lót ổ, không thả ra đồng vào sáng sớm khi cỏ còn phủ sương muối. Cỏ phủ băng ăn vào dễ gây rối loạn tiêu hoá ở gia súc. Người làm nông cần đợi nắng lên, sương muối tan mới ra đồng, giữ ấm tay chân.
Theo dõi dự báo
Trước các đợt không khí lạnh mạnh, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia và các đài khí tượng khu vực thường đưa ra cảnh báo khả năng xảy ra băng giá, sương muối ở vùng núi cao. Ngành nông nghiệp và khuyến nông các tỉnh căn cứ vào đó để hướng dẫn nông dân che chắn, điều chỉnh lịch gieo cấy. Cách đọc dấu hiệu đơn giản tại chỗ: chiều tối trời quang, gió lặng, độ ẩm vừa phải, nhiệt độ lúc chập tối đã xuống thấp — đêm đó có nguy cơ sương muối.
Góc nhìn hôm nay: một thí nghiệm nhỏ về bức xạ đêm
- Vào một đêm mùa đông trời quang (ở bất cứ vùng nào), đặt hai nhiệt kế giống nhau: một dưới mái hiên, một ngoài trời trên mặt cỏ, cùng độ cao sát mặt đất.
- Rạng sáng hôm sau, so nhiệt độ: nhiệt kế ngoài trời trên cỏ thường thấp hơn vài độ, vì nó "nhìn thấy" bầu trời và toả nhiệt mạnh hơn.
- Che một tấm vải mỏng lên trên một chậu cây nhỏ ngoài trời, để chậu khác không che: sáng ra, sờ lá hai chậu để cảm nhận khác biệt.
Thí nghiệm này giải thích vì sao nông dân che phủ cây trồng, và vì sao dưới gốc cây lớn hay dưới mái hiên ít khi có sương muối.
Câu hỏi thường gặp
Sương muối là gì?
Sương muối là lớp tinh thể băng trắng mịn hình thành khi hơi nước ngưng kết trực tiếp thành băng trên lá cây, cỏ, mái nhà vào đêm quang mây, lặng gió, khi nhiệt độ bề mặt xuống dưới 0 °C. Nó trông như muối rắc nên có tên như vậy.
Vì sao sương muối làm cây chết?
Nước trong tế bào lá đông thành tinh thể băng, chọc thủng màng tế bào hoặc rút nước làm tế bào co lại. Khi nắng lên, mô lá tổn thương mất nước nhanh, lá héo, cháy sém và thâm đen.
Vì sao sương muối hay xuất hiện ở thung lũng?
Không khí lạnh nặng hơn không khí ấm nên vào đêm lặng gió, nó chảy từ sườn đồi xuống và đọng lại ở chỗ trũng như thung lũng, lòng chảo. Vì vậy đáy thung lũng thường lạnh hơn sườn đồi và dễ có sương muối hơn.
Làm sao bảo vệ cây trồng khỏi sương muối?
Che phủ cây bằng nilon, rơm rạ, lưới hoặc vải không dệt để giữ nhiệt, tưới ẩm đất trước đêm rét, trồng cây chắn gió và tránh gieo trồng ở đáy thung lũng. Nên theo hướng dẫn của cơ quan khuyến nông địa phương.
Vì sao phun nước lên cây lại chống được sương giá?
Khi nước đông thành băng trên cây, nó toả ra nhiệt nóng chảy khoảng 334 kJ mỗi kilôgam, giữ mô cây ở gần 0 °C không xuống thấp hơn. Phương pháp này phải phun liên tục tới khi băng tan và tốn nhiều nước.