Những ngày nóng, nhiều người đem nhiệt kế ra để giữa trời nắng rồi bảo nhiệt độ là 60 - 70 độ C. Đó là đo nhiệt độ bức xạ chứ không phải nhiệt độ khí quyển.
Cảm giác luôn cao hơn nhiệt độ thực
Nhân việc nắng nóng đang diễn ra và kéo dài ở các tỉnh miền Bắc, chúng tôi có nhận được câu hỏi rằng tại sao trong các website và app dự báo thời tiết hiện nay thường có một thông số nằm phía dưới thông số nhiệt độ. Nó có tên là Real Feel (Cảm giác thực tế) và vào những ngày nắng nóng, con số này luôn cao hơn con số nhiệt độ.
Mặc dù, Hội Thiên văn và Vũ trụ học Việt Nam không phải một tổ chức về khí tượng, nhưng đây là một câu hỏi khá thú vị về vật lý. Do đó, tôi xin được giải thích rõ về các khái niệm cũng như nguyên lý của hiện tượng này.
Về nhiệt độ, trong các bản tin dự báo thời tiết hay cảnh báo nắng nóng của cơ quan khí tượng luôn có các con số nhiệt độ cụ thể. Trong các bản tin này, Việt Nam gần như chưa bao giờ ghi nhận con số đến 45 – 50 thậm chí 60 độ C bởi đây là số nhiệt độ thực tế của khí quyển.
Nhiệt kế đo độ ngoài trời lúc nắng nóng.
Trong các bản tin dự báo quốc tế, số nhiệt độ cao nhất trong ngày thường in đậm nét, to nhất trong biểu đồ. Con số này cho biết nhiệt độ khí quyển cao nhất trong ngày (chữ “Hi” bên cạnh là viết tắt của High/Highest).
Phía dưới của các bản tin dự báo quốc tế luôn có hai dòng là Real Feel (Cảm giác thực tế) và Real Feel Shade (Cảm giác thực tế trong bóng râm). Cả hai đều cao hơn nhiệt độ khí quyển, với độ chênh lệch không phải là nhỏ.
Để hiểu lý do của việc này, cần phải hiểu một số nguyên lý cụ thể. Con người không hề cảm nhận được nhiệt độ thực tế. Cái mà bạn cảm nhận được chỉ là tốc độ trao đổi nhiệt của cơ thể bạn với môi trường.
Có lẽ bạn đã biết rằng, thân nhiệt của con người dao động từ 36,5 - 37,5 độ C. Nếu không phải bạn bị sốt hay cảm lạnh, thì thân nhiệt sẽ luôn ở mức đó cho dù nhiệt độ môi trường có cao hơn hay thấp hơn mức đó, nhờ có hệ tuần hoàn - hay dễ hiểu hơn là dòng chảy của máu trong cơ thể bạn. Vậy, máu trong cơ thể bạn giữ nhiệt ổn định cho bạn là chống lại cái gì? Tất nhiên, là chống lại sự trao đổi nhiệt của cơ thể với môi trường.
Vì sao lại cảm thấy mát khi có quạt?
Khi nhiệt độ môi trường quá thấp so với nhiệt độ trong cơ thể, sự mất nhiệt diễn ra nhanh và hệ tuần hoàn của bạn phải hoạt động mạnh hơn để bảo đảm thân nhiệt, việc đó gây ra cảm giác lạnh.
Ngược lại, khi nhiệt độ môi trường cao thì bạn “được” tiếp thêm lượng nhiệt mà bạn không mong muốn, do đó bạn có cảm giác nóng. Nói cách khác, bạn chỉ cảm nhận được sự mất nhiệt hoặc nhận thêm nhiệt chứ không hề cảm nhận được nhiệt độ của khí quyển.
Vì lý do nêu trên, Real Feel của bạn khác với nhiệt độ thực của khí quyển. Sự khác biệt này do rất nhiều yếu tố. Chẳng hạn, độ ẩm ảnh hưởng nhiều tới cảm nhận của bạn, nhất là trong những ngày trời nắng nóng này: Độ ẩm quá thấp thì không khí khô và bạn sẽ thấy nóng rát hơn, ngược lại độ ẩm quá cao sẽ ngăn cản sự thoát nhiệt qua mồ hôi và do đó cũng gây nóng. Như vậy, độ ẩm không phù hợp sẽ khiến Real Feel cao hơn trong trường hợp này.
Một yếu tố quen thuộc nữa là gió. Hãy thử làm một thí nghiệm thế này, nếu bạn có một chiếc nhiệt kế. Trong căn phòng đóng kín của bạn giữa trời nắng nóng, hãy theo dõi số chỉ của nhiệt kế trước và sau khi bật quạt. Bạn sẽ thấy chúng chẳng khác gì nhau, mặc dù rõ ràng bạn thấy mát hơn khá rõ khi có quạt.
Lý do rất đơn giản: Quạt không thể làm thay đổi nhiệt độ của phòng. Tuy nhiên, bạn mát hơn vì khi có gió, không khí dịch chuyển liên tục khiến lớp không khí tiếp xúc trực tiếp với da của bạn liên tục bị thổi dạt và thay bằng lớp không khí khác.
Nếu không có gió, lớp không khí ngay sát da của bạn nhận bức xạ nhiệt từ cơ thể sẽ luôn có nhiệt độ gần tương đương với thân nhiệt của bạn. Điều này giải thích cho hai việc mà bạn có thể gặp:
Khi trời quá nóng, quạt thổi ra gió nóng, bởi khi đó không khí mới thay thế sẽ nóng hơn lớp không khí đang tiếp xúc với da của bạn. Nhưng nếu để lâu không có gió, bạn vẫn thấy cần bật quạt là vì khi đó bạn đã toát mồ hôi và cần gió để làm bay hơi lớp mồ hôi đó, tạo điều kiện cho sự thoát nhiệt tiếp tục diễn ra.
Trong một căn phòng hoặc trong một bóng râm có nhiệt độ thấp, khi ai đó đưa tay đến gần mặt hoặc một khu vực da nhạy cảm nào đó của bạn, bạn thấy có hơi ấm. Đó chẳng qua là nhiệt độ của lớp không khí nhận trực tiếp bức xạ nhiệt.
Tay của bất cứ người bình thường nào cũng thế cả chứ chẳng phải do nội công hay phép thuật gì mà một số nơi lý giải để tìm cách... hạ nhiệt cho cái ví của bạn.
Như vậy, nếu trời không có gió hoặc rất ít gió thì vào những ngày nóng bức này, bạn cũng sẽ thấy Real Feel cao hơn nhiệt độ khí quyển.
Ngoài ra, việc nhiệt kế đo được ngoài phố vào giữa trưa có nhiệt độ rất cao thì lại là một câu chuyện khác. Đó cũng không phải nhiệt độ thuần túy của khí quyển mà nó được kết hợp với nhiệt độ bức xạ trực tiếp từ Mặt trời. Nếu mang nhiệt kế đó vào bóng râm thì chỉ số sẽ giảm ngay vì đó mới là nhiệt độ thực của khí quyển.
Việc ai đó đem nhiệt kế ra ngoài đường đo và nói cơ quan khí tượng cảnh báo sai là điều không nên và không đúng với bản chất khoa học. Hiểu được cơ chế này bạn sẽ có cái nhìn đúng đắn hơn.