Mưa tuyết và mưa rào đều là những dạng mưa mùa đông gây ra các điều kiện nguy hiểm, đặc biệt cho người lái xe. Mặc dù có vẻ giống nhau, nhưng quá trình hình thành của hai loại lại khác biệt và được quyết định bởi các điều kiện khí quyển cụ thể.
Hiểu được những khác biệt này giúp bạn chuẩn bị tốt hơn cho thời tiết khắc nghiệt khi đi ra ngoài đường.
Sự hình thành của mưa tuyết và mưa rào bắt đầu bằng sự nghịch nhiệt, một hiện tượng trong đó một lớp không khí ấm bị kẹp giữa hai lớp không khí lạnh. Quá trình này bắt đầu khi tuyết ở trên cao trong khí quyển, nằm trong lớp không khí lạnh trên cùng. Khi tuyết rơi, nó tan thành mưa khi đi vào lớp giữa ấm. Điều gì xảy ra tiếp theo phụ thuộc vào độ dày của các lớp bên dưới.
Mưa tuyết hình thành khi lớp giữa ấm tương đối mỏng, cho phép các giọt mưa tan chảy đi vào lại một lớp không khí lạnh sâu gần bề mặt. Ở lớp lạnh sâu hơn này, mưa có đủ thời gian để đông lại thành những viên băng nhỏ, rắn chắc trước khi chạm vào đất. Những viên băng này, về cơ bản là những giọt mưa đông lạnh, sẽ nảy lên khi va chạm. Quá trình đó tương tự như việc một người mặc lại quần áo ấm sau khi khởi động trong nhà được một lúc.
Mưa rào xảy ra khi lớp giữa ấm áp dày hơn và lớp lạnh gần bề mặt nông. Lượng mưa tan chảy thành mưa trong không khí ấm nhưng không có đủ thời gian để đông lại trước khi chạm đất.
Thay vào đó, những giọt mưa siêu lạnh sẽ rơi xuống các bề mặt như đường sá, cây cối và đường dây điện có nhiệt độ bằng hoặc thấp hơn điểm đóng băng. Khi va chạm, nước lỏng ngay lập tức biến thành một lớp băng rắn chắc, một quá trình được gọi là đóng băng khi tiếp xúc. Điều này tạo ra một lớp men cực kỳ trơn trượt và nguy hiểm.
Hãy tưởng tượng việc đổ nước lên một vỉa hè đóng băng, ngay lập tức bị đông cứng lại, tạo thành một lớp băng rắn chắc.
Giữa hai trường hợp này, mưa rào thường được coi là nguy hiểm hơn. Mưa tuyết, mặc dù làm cho đường trơn trượt, đôi khi cung cấp một lượng nhỏ lực bám nhờ các hạt băng riêng lẻ, trong khi mưa rào tạo ra một lớp băng mịn, không thể xuyên thủng, hoàn toàn không có độ bám. Điều này khiến việc lái xe, đi bộ và đứng dậy trở nên vô cùng nguy hiểm.
Mưa rào là nguyên nhân chính gây ra nhiều cơn bão băng lớn, gây mất điện trên diện rộng do tích tụ các lớp băng dày trên đường dây điện và cành cây, khiến cho cây bị gãy.
Không giống như mưa tuyết và mưa rào, mưa đá không phải là hiện tượng đặc trưng của mùa đông. Nó xảy ra bất kỳ thời điểm nào trong năm, kể cả giữa mùa hè, bởi vì quá trình hình thành của nó gắn liền với động lực bên trong của đám mây dông chứ không phải nhiệt độ mặt đất. Mưa đá hình thành trong những cơn giông mạnh với luồng khí bốc lên mạnh. Những luồng khí bốc lên này nâng các giọt nước và tinh thể băng lên cao vào đám mây, nơi nhiệt độ xuống dưới mức đóng băng, ngay cả trong những ngày ấm áp.
Khi các hạt này bị các luồng không khí hỗn loạn ném xung quanh, va chạm với các giọt nước siêu lạnh khác. Những giọt nước này đóng băng trên các hạt mưa đá, khiến cho tăng kích thước. Quá trình này đôi khi xảy ra nhiều lần, với việc các hạt mưa đá được các luồng khí bốc lên và hạ xuống của cơn bão mang đi.
Mỗi chu kỳ lại tạo thêm một lớp băng, giống như ngọc trai hình thành trong một con hàu. Sự phát triển liên tục này tạo ra các hạt mưa có kích thước từ hạt đậu nhỏ đến lớn như quả bưởi. Mặt cắt ngang của một hạt mưa đá thường cho thấy các lớp đồng tâm, đại diện cho các giai đoạn hình thành khác nhau của nó.
Cuối cùng, hạt mưa đá trở nên quá nặng so với luồng khí bốc lên của cơn bão và nó rơi xuống đất. Kích thước của hạt mưa đá liên quan trực tiếp đến cường độ của luồng khí bốc lên của cơn bão và thời gian nó lơ lửng trong đám mây.
Những hạt mưa đá lớn nhất có khả năng gây thiệt hại đáng kể cho tài sản, như xe cộ, mái nhà và mùa màng. The National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) báo cáo mưa đá gây thiệt hại ước tính khoảng $1 tỷ mỗi năm tại Hoa Kỳ.
