Thuyết minh về một sự vật, hiện tượng trong tự nhiên – Dàn ý + 10 bài văn mẫu (lớp 11)

Gió bấc về: khối không khí lạnh đi một chặng rất dài mới tới hiên nhà
Bài viết cho chuyên mục Thời tiết quanh ta, tập san học kì I của lớp 11 (giả định).

Sa-pô: Mỗi mùa đông, bản tin thời tiết nhắc đi nhắc lại cụm từ không khí lạnh tăng cường. Bài viết này đi theo khối không khí ấy từ nơi nó sinh ra tới Bắc Bộ, để trả lời ba câu hỏi: nó từ đâu tới, vì sao mùa đông miền Bắc chia làm hai nửa khô và ẩm, và vì sao không phải đợt gió lạnh nào cũng thành rét đậm.

Tối hôm ấy, bản tin trên ti vi nói có không khí lạnh sẽ tràn xuống Bắc Bộ từ đêm hôm sau. Bà tôi không đợi người dẫn chương trình nói hết, chỉ bảo gió bấc về rồi, mai mang chăn bông ra phơi. Gió bấc là tên dân gian; trong bản tin, nó được gọi là gió mùa đông bắc. Hai cái tên chỉ cùng một hiện tượng, và câu chuyện của nó bắt đầu từ một nơi cách nhà tôi rất xa.

1. Nơi gió sinh ra: áp cao Xi-bia

Từ cuối mùa hè, khi ngày ngắn dần, vùng nội địa rộng lớn ở phía đông bắc lục địa Á – Âu nguội đi rất nhanh. Không khí ở đó lạnh, khô và nặng, dồn tụ lại thành một vùng khí áp cao mà các nhà khí tượng gọi là áp cao Xi-bia. Vùng áp cao này mạnh nhất vào giữa mùa đông và chỉ suy yếu hẳn vào khoảng cuối tháng tư.

Giống nước chảy từ chỗ cao xuống chỗ trũng, không khí bị đẩy từ vùng khí áp cao sang vùng khí áp thấp. Phía nam là các vùng nhiệt đới ấm hơn, khí áp thấp hơn, nên mỗi lần áp cao Xi-bia mạnh lên, một khối không khí lạnh lại bị đẩy tràn xuống.

2. Đường vào Việt Nam: từng đợt một

Khối không khí lạnh đi qua lục địa rồi tràn vào miền Bắc nước ta theo hướng đông bắc, nên mới có tên gió mùa đông bắc. Nó không thổi đều suốt mùa mà tới theo từng đợt, mỗi đợt vài ngày rồi yếu đi, nhường chỗ cho một đợt sau. Mùa gió kéo dài khoảng từ tháng mười một đến tháng ba, có năm sang cả tháng tư. Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ chịu ảnh hưởng rõ nhất. Càng đi về phía nam, khối khí càng bị mặt đất và mặt biển sưởi ấm, sức lạnh giảm dần; Tây Nguyên và Nam Bộ nóng quanh năm, gần như không biết đến cái rét của gió bấc.

[Hình: bản đồ châu Á, mũi tên xanh đi từ vùng áp cao Xi-bia xuống Bắc Bộ, một mũi tên vòng qua biển trước khi vào bờ.]

3. Hai nửa mùa đông

Cùng là gió mùa đông bắc nhưng đầu mùa và cuối mùa cho hai kiểu thời tiết khác hẳn. Sự khác biệt nằm ở con đường khối khí đi qua.

Cái hanh khô của tháng chạp và những ngày mưa phùn lây rây tháng hai như vậy là hai mặt của cùng một ngọn gió. Mưa phùn là kiểu thời tiết rất đặc trưng của mùa đông Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ: mùa đông vốn là mùa khô, vậy mà số ngày có mưa lại không ít, chính vì những ngày mưa bụi lất phất ấy.

4. Lạnh đến đâu thì gọi là rét đậm, rét hại?

Bản tin thường dùng hai từ nghe na ná nhau, thật ra có ngưỡng rõ ràng:

Điều đáng chú ý là chữ trung bình ngày. Một buổi sáng xuống 12 °C nhưng trưa nắng ấm lên 22 °C thì chưa phải rét hại. Ngược lại, những ngày trời đầy mây, mưa nhỏ, nhiệt độ cả ngày chênh nhau rất ít, đó mới là rét đậm, rét hại thật sự.

5. Hiểu đúng để làm gì?

Biết gió từ đâu tới, người ta hiểu rằng gió bấc là một quy luật lặp lại mỗi năm của khí hậu miền Bắc, không phải thời tiết thất thường. Biết phân biệt các từ trong bản tin, ta không hoảng lên mỗi khi nghe tin không khí lạnh: không phải đợt nào cũng đủ mạnh để gây rét đậm. Người trồng lúa, trồng rau nhờ đó tính được lịch gieo cấy, tránh để mạ non gặp đúng những ngày dưới 13 °C.

Còn một chuyện cần nghĩ thêm. Nghiên cứu khí hậu cho thấy áp cao Xi-bia yếu đi là một nguyên nhân chính khiến mùa đông ở nhiều vùng châu Á ấm lên; chuyên gia dự báo trong nước cũng nói tới khả năng nhiều mùa đông ấm. Nhưng ngay trong một mùa đông ấm vẫn có thể có những đợt lạnh rất sâu. Mùa ấm hơn không có nghĩa là đợt rét nhẹ hơn.

Ghi nhớ nhanh: gió mùa đông bắc sinh ra từ áp cao Xi-bia; tới theo từng đợt; đầu mùa lạnh khô, cuối mùa lạnh ẩm có mưa phùn; rét đậm dưới 15 °C, rét hại dưới 13 °C, tính theo nhiệt độ trung bình cả ngày.

Tài liệu đã tra: Wikipedia tiếng Việt (mục Gió mùa Đông Bắc, Khí hậu Việt Nam), Wikipedia tiếng Anh (Siberian High), báo VnExpress, Báo Hà Tĩnh, Tuổi Trẻ (phỏng vấn cán bộ Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia).

Vòng đời của một cơn bão
Bài viết cho góc Khoa học dễ hiểu trên trang thông tin của lớp, kèm một sơ đồ chữ.

Trên ảnh vệ tinh, một cơn bão mạnh trông như chiếc đĩa mây trắng khổng lồ đang xoay, chính giữa thủng một lỗ tròn sẫm màu. Cái lỗ ấy là mắt bão, nơi lặng gió nhất của cả hệ thống. Để hiểu vì sao chỗ lặng nhất lại nằm ngay giữa chỗ dữ dội nhất, cần đi theo cơn bão từ lúc nó còn là một vùng mây dông lộn xộn trên biển cho tới khi nó tan trên đất liền.

Giai đoạn 1: Biển ấm nhóm lửa

Bão nhiệt đới chỉ hình thành trên những vùng biển đủ ấm. Nhiệt độ nước biển thường phải từ khoảng 26,5 °C trở lên, và lớp nước ấm phải đủ dày. Hơi nước bốc lên từ mặt biển mang theo rất nhiều năng lượng. Khi không khí nóng ẩm bốc cao và lạnh đi, hơi nước đọng lại thành những hạt nước li ti của mây, đồng thời trả lại lượng nhiệt đã mang theo. Nhiệt ấy làm không khí càng nóng, càng bốc lên mạnh. Có thể hình dung biển ấm là thùng nhiên liệu, còn sự ngưng tụ là cú đánh lửa.

Giai đoạn 2: Bắt đầu xoay

Không khí bốc lên làm khí áp ở mặt biển giảm, không khí xung quanh lùa vào thế chỗ. Do Trái Đất tự quay, luồng không khí lùa vào bị lệch hướng và cuộn thành vòng xoáy: ở bán cầu Bắc, bão xoay ngược chiều kim đồng hồ. Lực làm lệch hướng này gần như bằng không ở sát xích đạo, nên bão rất hiếm khi hình thành trong khoảng năm vĩ độ quanh đường xích đạo.

Giai đoạn 3: Lớn dần và có tên gọi

Ở Việt Nam, khi vùng xoáy có sức gió mạnh nhất cấp 6 đến cấp 7, nó được gọi là áp thấp nhiệt đới. Nếu tiếp tục được biển ấm nuôi dưỡng, gió mạnh lên từ cấp 8 trở lên, áp thấp nhiệt đới trở thành bão. Khi xoáy đủ mạnh, ở trung tâm hình thành mắt bão.

Sơ đồ chữ: vòng đời cơn bão

Biển ấm, nước từ khoảng 26,5 °C
→ không khí nóng ẩm bốc lên, ngưng tụ thành mây dông, tỏa nhiệt
→ khí áp mặt biển giảm, không khí xung quanh lùa vào
→ Trái Đất tự quay làm dòng khí xoáy (ngược chiều kim đồng hồ ở bán cầu Bắc)
→ áp thấp nhiệt đới (gió cấp 6–7)
→ bão (gió từ cấp 8), xuất hiện mắt bão
→ đổ bộ vào đất liền, mất nguồn hơi nước ấm
→ suy yếu thành áp thấp, rồi tan, để lại mưa lớn

Giai đoạn 4: Mắt bão, chỗ lặng giữa cơn dữ

Mắt bão thường rộng khoảng 30 đến 65 km. Trong mắt bão, không khí từ trên cao chìm xuống, nên trời có thể quang, gió nhẹ, áp suất rất thấp. Bao quanh mắt là thành mắt bão, một vòng mây dông cao ngất, nơi có gió mạnh nhất và mưa dữ nhất. Đây là chỗ một cơn bão dễ đánh lừa người ở dưới mặt đất nhất: khi mắt bão đi qua, gió đang gào bỗng lặng hẳn, trời hửng lên. Người không hiểu tưởng bão đã tan, mở cửa ra ngoài. Chỉ ít lâu sau, phía thành mắt bên kia tới, gió mạnh trở lại đột ngột và thổi theo hướng ngược lại, đánh vào những chỗ vừa bị gió làm yếu.

Giai đoạn 5: Lên bờ và tan

Khi đổ bộ, bão mất nguồn hơi nước ấm từ biển, ma sát với mặt đất cũng hãm gió lại, nên nó yếu dần. Nhưng yếu đi không có nghĩa là hết nguy hiểm. Một cơn bão đã suy yếu vẫn có thể đi sâu vào đất liền, trút xuống lượng mưa rất lớn, gây lũ ở vùng núi nhiều ngày sau khi gió đã ngớt.

Hiểu vòng đời của bão để làm gì? Để đọc bản tin không chỉ nhìn vào con số cấp gió. Một cơn bão đang ở trên vùng biển ấm có thể mạnh lên rất nhanh; một cơn bão vừa vào bờ có thể gió yếu nhưng mưa còn dài. Và điều nhỏ nhất mà ai cũng nên nhớ: khi bão đang qua mà gió bỗng lặng, đó có thể chỉ là mắt bão, hãy ở yên trong nhà cho đến khi có thông báo bão đã đi qua hẳn.

Nguồn: NASA Space Place (How Do Hurricanes Form?); Wikipedia tiếng Anh (Tropical cyclone, Eye); Wikipedia tiếng Việt (Xoáy thuận nhiệt đới, Áp thấp nhiệt đới, Bão); trang Luật Minh Khuê về cấp gió áp thấp nhiệt đới.

Bản tin khuyến nông: đêm nay có thể có sương muối
Bản tin ngắn phát trên loa truyền thanh của một xã vùng cao (giả định), kèm phần ghi chú cho người đọc bản in.

Theo dự báo, đêm nay và sáng sớm mai trời quang mây, gió lặng, nhiệt độ ở các vùng núi cao có thể xuống rất thấp. Đây là kiểu thời tiết dễ sinh ra sương muối. Bản tin xin nói rõ sương muối là gì và bà con cần làm gì từ chiều nay.

Sương muối là gì?

Sương muối là những hạt băng nhỏ, trắng như muối, đọng trên lá cây, mái nhà, mặt cỏ. Nó trắng như muối nhưng không mặn. Sương thường chỉ là những giọt nước. Khi mặt lá, mặt đất lạnh xuống tới 0 °C hoặc thấp hơn, hơi nước trong không khí bám vào và hóa băng luôn tại chỗ, thành sương muối.

Vì sao đêm quang, lặng gió lại nguy hiểm?

Ban đêm, mặt đất và cây cối tỏa nhiệt lên trời. Nếu có mây, mây giữ lại một phần hơi ấm, như tấm chăn. Đêm không mây thì hơi ấm thoát đi hết. Nếu lại lặng gió, lớp không khí lạnh nằm im sát mặt đất, càng về sáng càng lạnh. Thường khi nhiệt kế trong lều khí tượng (đặt cao khoảng 2 mét) chỉ từ 4 °C trở xuống, mặt lá ở dưới thấp đã có thể chạm 0 °C. Những chỗ trũng, thung lũng kín gió thường bị nặng hơn sườn đồi.

Việc cần làm

– Chiều nay: che phủ luống rau, cây con bằng ni lông hoặc phủ rơm rạ lên mặt luống; tưới đủ ẩm cho cây.
– Tối nay: đưa trâu bò vào chuồng, che chắn kín gió lùa; không thả rông qua đêm.
– Sáng mai: nếu lá cây phủ trắng, tưới nước lên mặt lá cho sương tan trước khi nắng lên, tránh lá bị cháy khi băng tan đột ngột dưới nắng. Không gieo hạt trong những ngày nhiệt độ dưới 13 °C.

Ghi chú cho bản in: sương muối thường gặp ở vùng núi phía Bắc vào các tháng mùa đông, rõ nhất ở những nơi cao như Sa Pa, Mẫu Sơn. Ở đồng bằng, rét có thể làm hại cây nhưng ít khi đủ điều kiện để thành sương muối. Hiểu đúng điều kiện sinh ra sương muối giúp bà con không phải chờ đến sáng thấy lá trắng mới lo, mà chuẩn bị từ buổi chiều, ngay khi bản tin báo đêm quang và lặng gió.

Bản tin sẽ được phát lại lúc năm giờ chiều. Bà con có cây trồng bị hại sau đêm sương muối xin báo cho cán bộ nông nghiệp thôn để được hướng dẫn chăm sóc.

Thông tin trong bản tin dựa theo: Wikipedia tiếng Việt mục Sương muối, Wikipedia tiếng Anh mục Frost, khuyến cáo phòng chống rét đăng trên VietNamNet, Vietnam+ và Báo Lào Cai.

Bổ đôi một hạt mưa đá
Bài dự thi viết Hiểu thiên tai để sống an toàn của trường (giả định).

Chiều hôm đó, sau trận dông, tôi nhặt được trong sân một hạt mưa đá to cỡ đầu ngón tay cái, vội cho vào ngăn đá tủ lạnh. Tối, tôi lấy dao bổ đôi nó trên một chiếc đĩa sứ. Mặt cắt không trong suốt như cục nước đá trong cốc trà đá mà có những vòng đồng tâm, lớp trong lớp đục xen nhau, như vân của một khúc gỗ nhỏ. Bài viết này bắt đầu từ những cái vòng ấy, rồi đi ngược lên đám mây đã sinh ra chúng.

Một hạt mưa đá được làm ra ở đâu?

Mưa đá không rơi từ một đám mây bình thường. Nơi sinh ra nó là những đám mây dông vươn rất cao, bên trong có những luồng khí cuộn ngược lên trời với tốc độ lớn, gọi là dòng thăng. Phần lớn chiều cao của đám mây ấy nằm trong vùng nhiệt độ dưới 0 °C. Những giọt nước bị dòng thăng hất lên cao trở thành nước quá lạnh, tức là vẫn ở thể lỏng dù nhiệt độ đã dưới điểm đông, và chỉ cần chạm vào một hạt nhỏ là đông cứng lại.

Một hạt băng nhỏ nằm trong dòng thăng sẽ liên tục va chạm với những giọt nước quá lạnh ấy. Mỗi giọt bám vào là một lớp băng mỏng được đắp thêm. Hạt đá lớn dần lên giữa lưng chừng mây.

Vì sao có lớp trong, lớp đục?

Nếu giọt nước đông lại tức thì khi chạm vào hạt đá, không khí bị nhốt thành bọt li ti, lớp băng có màu đục. Nếu nước đông chậm hơn, bọt khí kịp thoát ra, lớp băng trong. Hạt đá đi qua những vùng có nhiệt độ và lượng nước khác nhau trong mây nên các lớp xen nhau. Trước đây nhiều người giải thích rằng hạt đá bị tung lên rơi xuống nhiều lần, mỗi lần một lớp. Các nhà nghiên cứu thời tiết ngày càng thấy cách giải thích ấy quá đơn giản: số lớp phản ánh những điều kiện hạt đá đã đi qua, chứ không đếm số lần nó lên xuống.

Khi nào thì rơi?

Hạt đá rơi khi nó đủ nặng để thắng được dòng thăng đang đỡ nó. Vì vậy, dòng thăng càng mạnh thì hạt đá được giữ trên cao càng lâu và lớn càng to. Gặp gió ngang mạnh, mưa đá có thể rơi xiên, thậm chí gần như bay ngang, đập vỡ cả cửa kính.

Mưa đá ở nước ta

Mưa đá có thể gặp ở nhiều vùng, nhưng không hiếm ở vùng núi phía Bắc, nhất là những tháng chuyển mùa khi không khí nóng ẩm gặp các đợt không khí lạnh, tạo ra những cơn dông dữ. Dấu hiệu báo trước thường là mây đen kéo tới rất nhanh, gió giật, nhiệt độ hạ đột ngột, có tiếng sấm.

Mưa đá không chỉ nguy hiểm vì những viên đá. Nó là dấu hiệu của một cơn dông rất mạnh, kéo theo gió giật và sét. Vì vậy những lời khuyên trên dành cho cả cơn dông, không riêng hạt đá.

Nửa hạt mưa đá tôi để lại trên đĩa tan rất nhanh, chỉ còn vũng nước nhỏ. Nhưng những vòng trong đục tôi kịp nhìn thấy thì giống như cuốn nhật kí của nó: mỗi vòng ghi lại một quãng đường trong đám mây, nơi lạnh hơn, nơi nhiều nước hơn, trước khi rơi xuống sân nhà.

Tài liệu tham khảo: Phòng thí nghiệm Bão nghiêm trọng quốc gia Hoa Kỳ (NSSL, trang Severe Weather 101: Hail); Wikipedia tiếng Anh và tiếng Việt mục Mưa đá; Cơ quan Khí tượng quốc gia Hoa Kỳ (NWS) về an toàn khi có mưa đá; hướng dẫn phòng tránh dông sét trên VietNamNet và Tuổi Trẻ.

Nhật kí ngày thứ hai: vào động Phong Nha
Bài viết theo dạng nhật kí kèm thuyết minh, nộp cho dự án Hiểu quê hương (giả định).

Sáng. Thuyền máy rời bến, xuôi theo sông Son. Nước xanh màu ngọc, hai bên là những khối núi đá vôi dựng đứng, cây bám trên vách như ai cắm vội. Anh Diễn, hướng dẫn viên đi cùng đoàn (giả định), bảo cả vùng này là một khối đá vôi khổng lồ, và con sông đang chở chúng tôi chính là người đã đục ra hang. Tôi ghi lại câu ấy, chưa hiểu lắm.

Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng trước thuộc tỉnh Quảng Bình, từ giữa năm 2025 thuộc tỉnh Quảng Trị. Năm 2003, UNESCO công nhận nơi này là di sản thế giới, trước hết vì những giá trị về địa chất và địa hình. Sông Son chảy thẳng vào cửa động Phong Nha rồi tiếp tục đi ngầm trong lòng núi, vì vậy muốn vào động phải đi bằng thuyền.

Trước cửa hang. Thuyền chậm lại. Hơi mát trong hang phả ra, khác hẳn cái nắng bên ngoài. Cửa hang tối, như một cái miệng há ra trên mặt nước.

Vì sao nước đục được đá? Anh Diễn giải thích bằng một phép so sánh. Nước mưa có hòa tan khí cacbon đioxit, trở thành một thứ axit rất yếu. Thành phần chủ yếu của đá vôi lại là canxi cacbonat. Thứ nước hơi chua ấy thấm qua các khe nứt, hòa tan dần canxi cacbonat thành canxi hiđrocacbonat tan được trong nước, mang đi. Khe nứt rộng thành rãnh, rãnh thành hang, qua thời gian rất dài. Hang động là chỗ đá vôi đã bị nước mang đi.

Trong hang. Đèn chiếu lên vách, tôi thấy những cột đá rủ từ trần xuống, nhọn đầu, có cái dài như mũi giáo; dưới nền, những khối đá nhô lên như cây măng. Có chỗ hai đầu chạm nhau thành một cột liền từ trần xuống đất.

Thạch nhũ và măng đá được tạo ra thế nào? Đây là chiều ngược lại của quá trình đục hang. Giọt nước mang canxi hiđrocacbonat thấm qua trần hang. Khi giọt nước gặp không khí trong hang, khí cacbon đioxit thoát ra khỏi giọt nước, phản ứng đảo chiều, canxi cacbonat kết tủa lại thành đá. Nếu giọt nhỏ chậm, đá kịp đọng ngay ở trần, lâu dần thành thạch nhũ rủ xuống. Nếu giọt rơi nhanh, phần lớn khoáng chất rơi xuống nền rồi mới đọng, thành măng đá mọc lên. Tốc độ lớn rất chậm: ở nơi thuận lợi nhất, một nhũ đá dài thêm chừng ba milimét mỗi năm, phần nhiều chậm hơn thế nhiều.

Tôi tính nhẩm: một cột đá cao bằng người, dù lớn nhanh nhất, cũng phải mất hàng trăm năm. Cái cột mà mấy bạn trong đoàn đứng chụp ảnh có lẽ đã bắt đầu từ trước khi có làng ven sông.

Chiều. Anh Diễn dặn cả đoàn không chạm tay, không bẻ thạch nhũ. Một nhát bẻ mất vài giây, còn để mọc lại đoạn ấy thì không đời người nào chờ nổi. Tôi để ý thấy cả đoàn đi chậm hẳn, ai cũng thu tay vào người khi lướt qua những nhũ đá rủ thấp.

Điều tôi hiểu thêm. Trước chuyến đi, tôi nghĩ hang là chỗ núi bị khoét rỗng. Giờ tôi biết hang động là một công trình còn đang làm dở: ở chỗ có dòng nước chảy, đá vẫn đang bị hòa tan; ở chỗ nước chỉ nhỏ giọt, đá lại đang được bồi thêm. Hiểu như vậy để thấy vì sao không thể coi thạch nhũ là thứ có sẵn để bẻ về làm kỉ niệm.

Tối. Ghi thêm một dòng: lúc thuyền dừng ở khoang trong cùng, khi mọi người im lặng, tôi nghe thấy tiếng nước nhỏ tách tách đâu đó trên trần. Mỗi tiếng ấy, có lẽ, là một lớp đá mỏng vừa được đặt xuống.

Tư liệu: Wikipedia tiếng Việt (Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, Thạch nhũ), Wikipedia tiếng Anh (Phong Nha-Kẻ Bàng National Park, Stalactite).

Động đất: hỏi gì, đáp nấy
Tờ hỏi – đáp chuẩn bị cho buổi sinh hoạt chủ đề phòng chống thiên tai của lớp (giả định).

1. Mặt đất vốn đứng yên, sao lại rung?

Mặt đất không đứng yên như ta tưởng. Lớp vỏ Trái Đất bị chia thành nhiều mảng lớn gọi là mảng kiến tạo, chúng trôi rất chậm trên lớp vật chất nóng dẻo bên dưới. Ở chỗ các mảng tiếp giáp, đá bị ép, bị kéo, bị trượt cọ vào nhau. Năng lượng tích lại qua nhiều năm, đến khi đá không chịu nổi thì gãy hoặc trượt đột ngột dọc theo đứt gãy. Năng lượng giải phóng lan ra thành sóng, làm mặt đất rung chuyển. Đó là động đất.

2. Điểm phát sinh động đất gọi là gì?

Chỗ đá bắt đầu đứt gãy ở dưới sâu gọi là chấn tiêu. Điểm trên mặt đất nằm ngay phía trên chấn tiêu gọi là chấn tâm. Thường thì càng gần chấn tâm, rung lắc càng mạnh.

3. Sóng động đất có mấy loại?

Có hai loại sóng đi xuyên qua lòng đất. Sóng P (sóng sơ cấp) nén và giãn đất đá theo phương truyền, như một chiếc lò xo bị đẩy; nó đi nhanh nhất nên tới trạm đo đầu tiên, và truyền được qua cả chất rắn, chất lỏng, chất khí. Sóng S (sóng thứ cấp) làm đất đá dao động ngang so với phương truyền, chậm hơn, chỉ khoảng sáu phần mười tốc độ sóng P, và không đi qua được chất lỏng. Khi tới mặt đất, chúng sinh ra các sóng mặt, thường là loại gây rung lắc mạnh nhất cho nhà cửa.

4. Sóng S không qua được chất lỏng thì đã sao?

Chính chi tiết ấy giúp các nhà khoa học biết lõi ngoài của Trái Đất ở thể lỏng: sau một trận động đất lớn, các trạm ở phía bên kia địa cầu không nhận được sóng S. Không ai khoan được tới lõi Trái Đất; người ta đọc ra bên trong hành tinh nhờ lắng nghe sóng động đất.

5. Vì sao động đất ở nước ta ít khi mạnh?

Bán đảo Đông Dương nằm trong lòng một mảng kiến tạo, xa các rìa mảng nơi động đất mạnh thường xảy ra. Vì vậy Việt Nam hiếm khi có động đất mạnh. Hiếm không có nghĩa là không có: vùng Tây Bắc có nhiều đứt gãy, năm 1983 vùng Tuần Giáo (khi ấy thuộc tỉnh Lai Châu, nay thuộc tỉnh Điện Biên) từng hứng chịu một trận động đất mạnh, gây thiệt hại lớn về nhà cửa. Rung chấn từ các trận động đất lớn ở nước láng giềng cũng có lúc truyền tới, người ở nhà cao tầng cảm nhận được.

6. Có báo trước được động đất không?

Dù các nhà địa chấn học đã nghiên cứu rất nhiều, đến nay vẫn chưa thể dự báo một trận động đất cụ thể sẽ xảy ra vào ngày nào, tháng nào. Điều làm được là đánh giá vùng nào có nguy cơ cao, động đất ở đó có thể mạnh tới đâu trong nhiều năm, để xây nhà, xây công trình chịu được rung lắc. Vì vậy, những tin nhắn lan truyền kiểu ngày mai sẽ có động đất lớn thường là tin đồn, cần đối chiếu với thông báo của cơ quan chuyên môn.

7. Đang ở trong nhà mà thấy rung, làm gì?

Làm theo ba bước: nằm xuống, che chắn, bám chắc. Hạ người xuống sàn, quỳ trên tay và đầu gối để khỏi bị quật ngã. Dùng tay che đầu và cổ; nếu có bàn chắc chắn thì chui xuống gầm. Bám vào chân bàn và giữ nguyên tư thế cho đến khi hết rung. Đừng chạy ra ngoài lúc đang rung, cũng đừng đứng ở khung cửa: nguy hiểm lớn nhất là đồ vật rơi, kính vỡ bắn vào người.

8. Nếu đang ở ngoài đường?

Ở yên ngoài trời, tránh xa nhà cửa, cột điện, cây to, biển quảng cáo, những thứ có thể đổ xuống. Hết rung cũng chưa nên vội vào nhà, vì thường có dư chấn; khi dư chấn tới, lại nằm xuống, che chắn, bám chắc.

9. Ở nơi ít động đất như miền xuôi, học những điều này có thừa không?

Không thừa. Hiểu động đất giúp ta bình tĩnh trước tin đồn, hiểu vì sao nhà ở vùng có đứt gãy phải xây theo tiêu chuẩn riêng, và có sẵn phản xạ đúng nếu một ngày đến sống, đi học ở nơi hay có động đất. Phản xạ chỉ có khi đã tập: tiết sinh hoạt tới, lớp mình diễn tập ba bước trên nhé.

Nguồn đã tra: Wikipedia tiếng Việt (Động đất, Sóng địa chấn), Wikipedia tiếng Anh (Seismic wave, Tuần Giáo district), Báo Lào Cai, trang Ready.gov của Chính phủ Hoa Kỳ và tài liệu diễn tập ShakeOut.

Từ Mặt Trời đến bức rèm xanh trên bầu trời vùng cực
Bài viết cho bản tin tháng của câu lạc bộ Thiên văn học trường (giả định).

Buổi sinh hoạt tuần trước, khi cả câu lạc bộ xem tấm ảnh bầu trời Bắc Âu với những dải sáng xanh lục uốn lượn, một bạn lớp 10 hỏi: ánh sáng ấy có phải là mây phản chiếu ánh trăng không? Câu trả lời là không, và để giải thích, bài viết này đi theo một hạt mang điện từ lúc nó rời Mặt Trời cho tới lúc nó làm bầu trời phát sáng.

Chặng 1: Rời Mặt Trời

Mặt Trời không chỉ gửi tới Trái Đất ánh sáng và hơi nóng. Nó liên tục thổi ra một dòng hạt mang điện gọi là gió Mặt Trời. Thỉnh thoảng, Mặt Trời còn phóng ra cả một khối khí mang điện khổng lồ với tốc độ rất cao, các nhà thiên văn gọi là sự phóng khối vật chất vành nhật hoa, một dạng bão Mặt Trời.

Chặng 2: Gặp tấm khiên từ trường

Trái Đất có một từ trường bao quanh, như một tấm khiên vô hình. Phần lớn hạt mang điện bị tấm khiên ấy đẩy chệch đi, ta không hề hay biết. Nhưng một số hạt bị giữ lại trong từ trường, được tăng thêm năng lượng rồi trượt dọc theo các đường sức từ. Các đường sức từ chụm lại ở gần hai cực, nên các hạt cũng đổ về khí quyển ở vùng gần cực Bắc và cực Nam.

Chặng 3: Va chạm và phát sáng

Ở tầng rất cao của khí quyển, các hạt va vào nguyên tử oxy và phân tử nitơ, truyền năng lượng cho chúng. Những nguyên tử, phân tử được kích thích ấy nhả năng lượng ra dưới dạng ánh sáng. Cực quang sáng rõ nhất ở độ cao khoảng 100 km, cao hơn rất nhiều so với nơi máy bay bay. Mỗi chất khí cho một màu:

[Hình: sơ đồ Mặt Trời – dòng hạt – từ trường Trái Đất hình giọt nước – hai vòng sáng quanh hai cực.]

Chặng 4: Vòng sáng quanh hai cực

Vì các hạt đổ về theo các đường sức từ, cực quang thường xuất hiện trong một vành đai bao quanh mỗi cực từ, gọi là vành cực quang. Ở bán cầu Bắc, người ta gọi là cực quang phương Bắc; ở bán cầu Nam là cực quang phương Nam. Khi có bão từ do Mặt Trời hoạt động mạnh, vành cực quang mở rộng, ánh sáng có thể được nhìn thấy ở những nơi xa cực hơn bình thường.

Vậy ở Việt Nam có thấy được không?

Gần như không. Nước ta ở vĩ độ thấp, cách vành cực quang rất xa. Những bức ảnh cực quang đẹp nhất thường được chụp ở các nước gần vòng cực, vào những đêm mùa đông dài, trời trong. Nhưng hiểu cực quang vẫn có ích cho một người yêu thiên văn ở Việt Nam. Nó cho thấy từ trường Trái Đất không phải khái niệm trên giấy mà là tấm khiên đang làm việc mỗi ngày, che cho sự sống khỏi phần lớn những hạt đến từ Mặt Trời. Và nó cũng nhắc rằng Trái Đất không có cực quang thì mới lạ: những hành tinh có khí quyển và từ trường như Sao Mộc, Sao Thổ cũng có cực quang, đã được kính viễn vọng ghi lại.

Bạn lớp 10 nghe xong cười: thế thì mỗi dải xanh trên ảnh là một trận mưa hạt từ Mặt Trời. Có thể nói như vậy, chỉ cần thêm một ý: trận mưa ấy đã được từ trường Trái Đất dẫn đường.

Tham khảo: NASA Space Place (What Is an Aurora?), Wikipedia tiếng Anh (Aurora), Wikipedia tiếng Việt (Cực quang).

Cây xấu hổ có xấu hổ thật không?
Bài viết theo yêu cầu thuyết minh cho người đọc nhỏ tuổi; người nghe là em gái năm tuổi.

Bống ngồi xổm bên bờ rào, chạm ngón tay vào một nhánh lá. Cả hàng lá nhỏ xíu khép lại, cuống lá rũ xuống. Con bé quay sang hỏi tôi:

– Anh ơi, nó xấu hổ thật à?

Cây ấy tên là trinh nữ, nhiều nơi gọi là cây xấu hổ, cây mắc cỡ. Nó không biết xấu hổ đâu, vì cây không có cảm xúc như người. Nhưng nó có một cách cử động rất nhanh, và cách ấy liên quan đến nước.

Ở chỗ cuống lá nối với cành, và ở gốc từng lá nhỏ, có một chỗ phình ra như cái đệm. Các nhà sinh học gọi là thể gối, có sách gọi là bọng lá. Bình thường, các tế bào trong thể gối chứa đầy nước, căng như những quả bóng bơm căng, đỡ cho lá xòe ra. Khi Bống chạm vào, cây phát ra một tín hiệu điện rất nhỏ chạy tới thể gối. Tín hiệu ấy làm các tế bào ở một bên thể gối đẩy ion kali ra ngoài, nước đi theo ra. Những quả bóng nước bên ấy xẹp xuống, không đỡ nổi lá nữa, thế là lá khép lại, cuống lá sụp xuống. Tín hiệu còn chạy sang các lá bên cạnh, nên cả hàng lá lần lượt khép theo.

Tôi bảo Bống ngồi yên đếm chậm. Chừng vài phút sau, nước dần trở lại các tế bào, lá lại từ từ xòe ra như cũ. Cây không bị đau, cũng không hỏng gì, chỉ cần thời gian để những quả bóng nước căng trở lại.

– Thế nó cụp lá để làm gì? – Bống hỏi tiếp.

Các nhà khoa học cho rằng đó là một cách tự vệ. Một con sâu, con châu chấu vừa đậu xuống, lá bỗng cụp lại, cuống rũ xuống, con vật có thể giật mình bỏ đi. Nhìn kĩ, Bống sẽ thấy thân và cuống lá trinh nữ còn có những chiếc gai nhỏ, chạm vào hơi ram ráp.

Có một thí nghiệm khá vui: người ta cho chậu trinh nữ rơi xuống nhiều lần liền, đến một lúc cây thôi không khép lá vì cú rơi nữa, như thể nó nhận ra cú rơi ấy không nguy hiểm. Nhưng khi bị một kiểu tác động khác, cây lại khép lá đầy đủ. Tôi kể điều này cho Bống, con bé tròn mắt.

Hiểu đúng như vậy, Bống sẽ không nghĩ cây bị đau hay đang giận, và cũng sẽ để cây yên, vì khép lá là cách cây đáp lại thứ nó coi là mối nguy. Lúc tôi đứng dậy, Bống cúi sát xuống nhánh lá đã xòe lại, thì thầm: thôi, chị không trêu nữa đâu.

Kiến thức trong bài dựa theo Wikipedia tiếng Anh (Mimosa pudica, Pulvinus) và Wikipedia tiếng Việt (Trinh nữ).

Khi rạn san hô mất màu
Bài chuyên đề cho tập san Biển và chúng ta của câu lạc bộ Môi trường (giả định), có đề mục, bảng và chú thích hình.

Sa-pô: Khi nước biển nóng bất thường kéo dài, cả một rạn san hô có thể chuyển sang màu trắng toát. Màu trắng ấy chưa phải là cái chết, nhưng là một lời cảnh báo. Bài viết giải thích san hô sống nhờ ai, vì sao chúng mất màu, khi nào chúng hồi phục được và người đọc ở trên bờ có thể làm gì.

Một người bạn của anh trai tôi học ngành sinh học biển (giả định), có lần kể về một buổi lặn khảo sát. Rạn san hô anh từng chụp ảnh năm trước còn đủ màu nâu, vàng, tím; năm ấy, cả một mảng trắng như xương, cá vẫn bơi qua lại nhưng thưa hẳn. Anh nói câu khiến tôi nhớ: nhìn thì đẹp lạ, nhưng đó là màu của một cơ thể đang đói.

1. San hô là con vật, không phải hòn đá

Nhiều người nghĩ san hô là đá hoặc là cây. Thật ra mỗi cành san hô được tạo thành từ rất nhiều cá thể nhỏ gọi là polyp, những con vật rất nhỏ sống thành tập đoàn. Polyp tiết ra canxi cacbonat làm bộ khung đá vôi để bám vào; qua nhiều thế hệ, bộ khung ấy chồng lên nhau thành rạn. Bộ khung màu trắng. Màu sắc ta thấy ở san hô sống phần lớn đến từ những vị khách trọ bên trong.

2. Những vị khách trọ: tảo cộng sinh

Trong mô của polyp có những sinh vật đơn bào rất nhỏ giống tảo, gọi là tảo zooxanthellae. Hai bên sống nhờ nhau. Tảo quang hợp, chia cho san hô chất dinh dưỡng; phần năng lượng này chiếm phần lớn nhu cầu của san hô, rất cần ở vùng biển nhiệt đới nước trong nhưng nghèo thức ăn. Đổi lại, san hô cho tảo chỗ ở và những chất tảo cần để quang hợp như khí cacbon đioxit. Tảo cũng chính là thứ cho san hô màu sắc.

3. Vì sao san hô mất màu?

Khi môi trường thay đổi quá mức chịu đựng, nhất là khi nước biển nóng hơn bình thường trong một thời gian dài, mối quan hệ giữa san hô và tảo bị phá vỡ. San hô đẩy tảo ra khỏi mô của mình. Mất tảo, lớp mô gần như trong suốt, ta nhìn thấu tới bộ khung đá vôi trắng bên dưới: đó là hiện tượng tẩy trắng. Ánh sáng quá mạnh, nước quá lạnh, ô nhiễm hay một số bệnh cũng có thể gây tẩy trắng, nhưng các đợt trên diện rộng thường đi liền với nước biển nóng bất thường.

[Hình: hai ảnh đặt cạnh nhau cùng một cụm san hô, trước và sau đợt nước nóng; chú thích ghi tháng chụp và nguồn ảnh.]

4. Trắng chưa phải là chết

Đây là chỗ hay bị hiểu sai nhất. Có người thấy ảnh san hô trắng liền kết luận rạn đã chết, và từ đó nghĩ chẳng còn gì để cứu. Thật ra san hô bị tẩy trắng vẫn còn sống. Nếu nhiệt độ nước trở lại bình thường đủ sớm, tảo có thể quay về sống trong mô, quang hợp trở lại, san hô dần lấy lại màu. Nhưng nếu tình trạng nóng kéo dài, san hô đói lâu ngày, dễ mắc bệnh và chết; khi ấy cả hệ sinh thái sống dựa vào rạn, từ cá con, tôm, cua đến nghề cá ven bờ, đều chịu thiệt.

Ngược lại, cũng không nên nghĩ rằng san hô tự hồi phục được nên chẳng có gì đáng lo. Ngày 15 tháng 4 năm 2024, Cơ quan Quản lí Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) cùng Sáng kiến Rạn san hô Quốc tế xác nhận thế giới đang trải qua đợt tẩy trắng san hô toàn cầu thứ tư được ghi nhận, và là đợt thứ hai chỉ trong khoảng mười năm. Khoảng nghỉ giữa các đợt càng ngắn, san hô càng ít thời gian để hồi phục trước khi đợt nóng sau ập tới.

5. Người ở trên bờ có thể làm gì?

Nước biển nóng lên là chuyện của cả hành tinh, không giải quyết được bằng một hành động lẻ. Nhưng có những việc gần hơn giúp rạn san hô khỏe hơn để chống chịu: không giẫm, không bẻ san hô khi đi lặn ngắm; không mua đồ lưu niệm làm từ san hô; dùng ít đồ nhựa dùng một lần để rác không trôi ra biển; ủng hộ các khu bảo tồn biển, nơi rạn ít bị đánh bắt hủy diệt và ô nhiễm. Một rạn đang khỏe sẽ có cơ hội vượt qua đợt nóng tốt hơn một rạn vừa nóng vừa bẩn.

Hiểu đúng tẩy trắng là hiểu một trạng thái ở giữa: chưa chết, nhưng không còn khỏe. Chính khoảng giữa ấy là lúc mọi nỗ lực còn có ý nghĩa.

Anh bạn kia sau này có quay lại rạn cũ. Một phần đã bị rong tảo phủ kín, nhưng ở rìa rạn, vài cụm san hô đã lại ửng màu nâu nhạt. Anh gửi ảnh cho cả nhóm, chỉ kèm hai chữ: còn kịp.

Tài liệu tham khảo: NOAA Ocean Service (What is coral bleaching?), NOAA NESDIS và Sáng kiến Rạn san hô Quốc tế ICRI (thông báo ngày 15/4/2024), Wikipedia tiếng Anh (Coral bleaching), Wikipedia tiếng Việt (Tẩy trắng san hô).

Ba chiếc la bàn trong một con chim
Bài viết cho mục Quan sát thiên nhiên của tập san lớp (giả định).

Một buổi chiều cuối thu, cả lớp đang tập thể dục thì có đàn chim bay ngang trời sân trường, xếp thành hình chữ V lệch, hướng về phía nam. Cô giáo bảo đó có thể là chim di cư tránh rét. Câu hỏi đầu tiên bật ra trong đầu tôi không phải chúng là chim gì, mà là: không có bản đồ, chúng biết đường bằng cách nào?

Câu trả lời của các nhà khoa học là chim không dùng một cách duy nhất. Chúng phối hợp nhiều tín hiệu tự nhiên: Mặt Trời, các vì sao, từ trường Trái Đất, cộng với những mốc địa hình học được qua kinh nghiệm. Có thể gọi đó là ba chiếc la bàn và một tấm bản đồ trong đầu.

Chiếc la bàn thứ nhất: Mặt Trời

Nhiều loài chim dùng vị trí Mặt Trời để định hướng ban ngày. Khó ở chỗ Mặt Trời không đứng yên: sáng ở phía đông, chiều ở phía tây. Muốn dùng nó làm la bàn, con vật phải biết lúc ấy là mấy giờ. Vì vậy cách định hướng này cần đến đồng hồ sinh học bên trong cơ thể, thứ giúp con vật bù cho sự dịch chuyển của Mặt Trời trên bầu trời.

Chiếc la bàn thứ hai: bầu trời sao

Rất nhiều loài chim di cư bay vào ban đêm. Các nhà khoa học từng đưa chim vào phòng chiếu hình bầu trời sao, kiểu nhà chiếu thiên văn. Khi bầu trời giả được xoay rất chậm, những con chim xoay hướng theo các ngôi sao được chiếu, cho thấy chúng thật sự đọc bầu trời sao để định hướng.

Chiếc la bàn thứ ba: từ trường

Chim có khả năng cảm nhận từ trường Trái Đất. Một con chim non trong chuyến di cư đầu tiên đã bay đúng hướng theo từ trường, dù chưa biết quãng đường dài bao nhiêu. Một số nghiên cứu còn cho thấy có sự liên hệ giữa mắt chim và vùng não hoạt động mạnh khi chim định hướng, gợi ý rằng chim có thể nhìn thấy từ trường theo một cách nào đó. Điều này vẫn đang được nghiên cứu tiếp.

Tấm bản đồ: những điểm dừng chân

Chim di cư không bay một mạch. Chúng cần những trạm nghỉ để kiếm ăn, lấy lại sức, và các vùng đất ngập nước ven biển là những trạm quan trọng nhất. Vườn quốc gia Xuân Thủy ở cửa Ba Lạt của sông Hồng (trước thuộc Nam Định, nay thuộc tỉnh Ninh Bình) là một ví dụ. Tháng 1 năm 1989, vùng bãi bồi này trở thành khu Ramsar đầu tiên của Đông Nam Á, tức là được Công ước Ramsar ghi nhận giá trị vượt ra ngoài phạm vi một quốc gia. Mùa di cư, nơi đây đón nhiều loài chim nước, trong đó có cò thìa mặt đen, một loài chim quý hiếm.

[Hình: bản đồ đường bay ven biển Đông Á, đánh dấu Xuân Thủy như một chấm dừng chân.]

Từ đây có thể thấy một điều. Ba chiếc la bàn của chim dù hoàn hảo đến đâu cũng vô ích nếu tấm bản đồ bị xóa mất điểm dừng. Một bãi bồi bị san lấp, một đầm bị ô nhiễm có thể làm cả đàn chim mất chỗ nghỉ giữa chặng. Hiểu chim tìm đường thế nào, ta mới thấy giữ những vùng đất ngập nước ven biển cũng là giữ một phần đường bay của chúng.

Đàn chim chiều hôm ấy bay khuất rất nhanh. Tôi không biết chúng sẽ nghỉ chân ở đâu, chỉ mong ở nơi nào đó dọc bờ biển, vẫn còn một bãi bùn đang chờ.

Nguồn tham khảo: Wikipedia tiếng Anh (Bird migration, Animal navigation, Xuân Thủy National Park), Wikipedia tiếng Việt (Chim di trú, Vườn quốc gia Xuân Thủy).