Vì sao hơi thở trắng vào ngày lạnh lại khó nhìn thấy ở Nam Cực?

Chúng ta dễ gọi phần trắng trong hơi thở là hơi nước, nhưng hơi nước ở thể khí nên mắt thường không nhìn thấy được. Thứ chúng ta nhìn thấy là những giọt nước li ti hình thành khi hơi nước nguội đi.

Hơi thở từ phổi đi ra ấm gần bằng nhiệt độ cơ thể và chứa rất nhiều hơi nước. Lượng hơi nước mà không khí có thể chứa thay đổi rất nhiều theo nhiệt độ: trong 1 mét khối không khí, ở 40 độ, lượng này vào khoảng 50 g, nhưng ở 10 độ thì giảm xuống chỉ còn hơn 10 g một chút. Khi hơi thở ấm hòa với không khí lạnh bên ngoài và đột ngột nguội đi, lượng hơi nước mà không khí không còn chứa được sẽ biến thành các giọt nước. Mỗi giọt nước đều rất nhỏ, nhưng khi vô số giọt tụ lại, chúng tán xạ ánh sáng ra mọi phía nên trông có màu trắng. Mây và sương mù có màu trắng cũng theo nguyên lý ấy.

Không phải cứ có hơi nước dư ra là nó sẽ tự biến thành giọt nước. Phải có những hạt rất nhỏ lơ lửng trong không khí để hơi nước tụ quanh chúng và tạo thành giọt nước. Đó có thể là bụi đất, hạt muối từ biển bay vào hoặc những hạt li ti sinh ra từ khí thải ô tô.

Trong không khí ở thành phố hay khu phố nơi chúng ta sống luôn có sẵn rất nhiều hạt như vậy. Vì thế, chỉ cần nhiệt độ giảm một chút là hơi thở đã nhanh chóng hiện thành màu trắng. Với cùng mức độ lạnh, nếu không khí rất khô thì lượng hơi nước dư ra ít hơn, khiến làn hơi thở trông mờ và nhanh tan.

Bảo tàng Khoa học Nam Cực và Bắc Cực thuộc Viện Nghiên cứu Địa cực Quốc gia Nhật Bản cho biết, tại trạm Showa ở Nam Cực, hơi thở không chuyển thành màu trắng ngay cả vào những ngày nhiệt độ dưới mức đóng băng. Đó là vì không khí Nam Cực rất sạch, nên hiếm có những hạt có thể làm tâm cho giọt nước hình thành. Mặt đất phủ băng nên ít bụi đất, còn người và ô tô cũng gần như không có.

Điều thú vị là khi một chiếc xe chạy trên tuyết đi qua, số hạt trong khí thải đột ngột tăng lên và lúc ấy hơi thở mới chuyển thành màu trắng. Vì vậy, nếu bạn dễ nhìn thấy làn hơi thở trắng trong khu phố, điều đó vừa có nghĩa là trời đã lạnh hơn, vừa có nghĩa là trong không khí đang có chừng ấy hạt nhỏ lơ lửng. Khi bạn hà hơi lên cửa kính lạnh và thấy kính mờ đi, đó cũng là do hơi nước trong hơi thở bị làm nguội và biến thành giọt nước.