Sấm gần nổ đanh vì ta đứng sát một đoạn tia sét, âm tới tai gần như cùng lúc và còn giữ nguyên những tần số cao sắc gọn. Sấm xa ì ầm kéo dài vì tia sét dài nhiều cây số, mỗi đoạn của nó cách ta một khoảng khác nhau nên tiếng từ các đoạn đến tai lần lượt trong nhiều giây; trên đường đi, không khí lại lọc mất âm cao và địa hình dội âm qua lại, chỉ để lại tiếng trầm rền.
Thấy ở đâu, lúc nào
Mùa dông ở Việt Nam, từ khoảng tháng 4 tới tháng 9 ở miền Bắc và gần như suốt mùa mưa ở Nam Bộ, ai cũng đã nghe đủ các kiểu sấm. Có tiếng "đoàng" xé tai ngay sau ánh chớp làm trẻ con giật mình. Có tiếng "rắc rắc rầm" như cây gãy. Có tiếng "ùng ục ì ầm" lăn dài cả chục giây từ phía chân trời. Và có những đêm hè thấy chớp loé liên tục ở xa mà không nghe tiếng gì, dân gian gọi là chớp bể, chớp rạch.
Cùng một cơn dông có thể cho ra tất cả các kiểu tiếng ấy. Thứ quyết định chủ yếu không phải "sấm to hay nhỏ" mà là ta đứng cách tia sét bao xa và tia sét nằm thế nào so với ta.
Tiếng sấm sinh ra từ đâu
Bài này không đi vào chuyện mây dông tích điện thế nào. Chỉ cần nhớ một điều: khi tia sét phóng qua, cột không khí dọc đường đi của nó bị nung nóng cực nhanh tới hàng chục nghìn độ trong một khoảnh khắc rất ngắn. Không khí giãn nở đột ngột, tạo một sóng xung kích lan ra, rồi nhanh chóng yếu thành sóng âm bình thường. Tiếng sấm chính là sóng âm ấy.
Điều quan trọng cho câu chuyện tiếng sấm: tia sét không phải một điểm mà là một đường dài, thường dài vài cây số, có khi hơn chục cây số, ngoằn ngoèo và rẽ nhánh. Mỗi đoạn trên đường ấy đều phát ra tiếng gần như cùng một lúc.
Cơ chế: vì sao gần thì đanh, xa thì rền
1. Tiếng từ nhiều đoạn đến tai lần lượt
Âm thanh đi khoảng 340 mét mỗi giây, tức chừng 3 giây cho một cây số. Giả sử một tia sét dài 5 km chạy chéo từ đám mây xuống đất. Đoạn gần ta nhất cách 1 km, đoạn xa nhất cách 5 km. Tiếng từ đoạn gần tới sau khoảng 3 giây, tiếng từ đoạn xa tới sau khoảng 15 giây. Giữa hai mốc ấy, tiếng của các đoạn trung gian tới liên tục. Ta nghe một tràng sấm kéo dài khoảng 12 giây dù tia sét chỉ loé lên một phần nhỏ của giây.
Khi sét đánh rất gần, đoạn gần nhất chỉ cách vài trăm mét, tiếng đầu tiên đến dồn dập, sắc. Những đoạn ngoằn ngoèo nằm vuông góc với hướng nhìn của ta có cùng khoảng cách tới tai, nên tiếng của cả đoạn ấy đến cùng lúc, tạo thành những tiếng "rắc" hoặc "đoàng" nổi bật. Đoạn chạy thẳng về phía ta thì tiếng trải ra thành tiếng rền.
2. Không khí lọc mất âm cao
Không khí hấp thụ âm cao mạnh hơn âm trầm. Qua vài cây số, phần "rắc", "tách" sắc gọn của tiếng sấm bị bào mòn gần hết, còn lại phần trầm ì ì. Đây cũng là lý do tiếng nhạc từ đám cưới xa chỉ còn tiếng trống bass thình thịch.
3. Địa hình và mây dội âm
Tiếng sấm dội vào sườn núi, toà nhà, rìa rừng, cả những lớp không khí có nhiệt độ khác nhau, rồi tới tai ta theo nhiều đường dài ngắn khác nhau. Mỗi đường thêm một chút trễ, kéo dài tiếng rền thêm. Ở thung lũng, sấm có thể ầm ầm rất lâu.
4. Tiếng sấm bị bẻ cong lên trời
Trong cơn dông, lớp không khí sát đất thường ấm hơn phía trên, sóng âm từ tia sét bị bẻ cong lên cao. Vì vậy ở khoảng cách đủ xa, tiếng sấm gần như không tới được mặt đất. Tài liệu an toàn của cơ quan thời tiết Mỹ thường nêu sấm nghe được tới khoảng 15 km, xa nhất cỡ 20 km hoặc hơn chút khi điều kiện thuận lợi. Đó là lý do có những ánh chớp không có tiếng sấm: tia sét quá xa.
Bảng: đoán khoảng cách qua tiếng sấm
| Khoảng cách tới tia sét | Thời gian từ chớp tới tiếng đầu | Tiếng sấm nghe thế nào | Nên làm gì |
|---|---|---|---|
| Dưới 1 km | Dưới 3 giây | Nổ "đoàng", "rắc" chát chúa, ngắn, có khi thấy rung cửa kính | Đang ở trong nhà thì tránh xa cửa sổ, ổ điện, vòi nước |
| 1–3 km | 3–9 giây | Tiếng nổ mở đầu rồi rền dài | Phải ở trong nhà kiên cố hoặc ô tô đóng kín cửa |
| 3–10 km | 9–30 giây | Ì ầm, lăn dài, trầm | Vẫn trong tầm sét đánh: vào nhà ngay |
| Trên khoảng 15 km | Thường không nghe | Thấy chớp mà không có tiếng | Theo dõi, dông có thể tiến lại gần |
Cách đếm: thấy chớp thì bắt đầu đếm giây, nghe tiếng sấm đầu tiên thì dừng, chia cho 3 ra số cây số. Ánh sáng tới mắt gần như tức thời, nên khoảng chênh gần như hoàn toàn là thời gian âm đi đường.
Những kiểu sấm có tên riêng
- Sấm rền: tia sét dài, nằm trong mây hoặc chạy ngang giữa các đám mây, ta ở xa. Tiếng không có điểm nhấn, chỉ ì ầm.
- Sấm nổ: sét đánh xuống đất gần ta. Tiếng mở đầu như súng nổ hoặc như tấm vải bị xé, sau đó mới rền.
- Sấm "lăn": tiếng có cảm giác chạy từ phía này sang phía kia bầu trời. Đó là vì tiếng của các đoạn tia sét khác nhau đến từ các hướng khác nhau theo thứ tự thời gian.
- Chớp không sấm: tia sét quá xa nên tiếng bị bẻ cong lên trời hoặc yếu đi trước khi tới. Vào đêm hè ta thấy cả vùng mây sáng loé ở chân trời mà hoàn toàn im lặng.
Những hiểu lầm thường gặp
- "Sấm là tiếng hai đám mây va vào nhau." Mây là hơi nước và giọt nước lơ lửng, không va ra tiếng. Tiếng sấm là do không khí giãn nở đột ngột quanh tia sét.
- "Sấm rền là do sét yếu." Tiếng rền chủ yếu do khoảng cách và hình dạng tia sét, không nói gì về độ mạnh của tia.
- "Không nghe sấm to thì không nguy hiểm." Sét có thể đánh xuống chỗ cách trung tâm cơn dông hàng chục cây số. Theo khuyến cáo của các cơ quan khí tượng, hễ nghe được tiếng sấm là ta đã nằm trong tầm sét có thể đánh tới.
- "Sấm có thể làm vỡ kính." Sấm rất gần có thể làm kính cửa rung bần bật, nhưng hiếm khi làm vỡ kính chỉ bằng âm thanh. Khi kính vỡ trong dông thường là do sét đánh trực tiếp vào nhà hoặc do gió giật, vật bay.
- "Đếm giây rồi chia 3 là chính xác." Đó là ước lượng tốt cho đoạn tia sét gần nhất. Nó không cho biết điểm sét chạm đất, vì tia sét dài và có thể chạy xiên.
Tự quan sát / tự thử an toàn
Quan sát sấm chỉ an toàn khi bạn đã ở trong nhà kiên cố. Mọi bước dưới đây làm từ trong nhà, nhìn qua cửa sổ đóng.
- Đếm khoảng cách: mỗi lần chớp, đếm "một nghìn lẻ một, một nghìn lẻ hai…" tới tiếng sấm đầu tiên, chia 3. Ghi các con số theo thời gian để biết cơn dông đang tới gần hay đi xa.
- Đo độ dài tiếng sấm: bấm giờ từ tiếng đầu tới khi tiếng rền tắt hẳn. Sấm xa thường kéo dài hơn sấm gần. Đối chiếu với khoảng cách vừa đếm.
- Ghi âm bằng điện thoại: đặt máy trong phòng, mở ứng dụng ghi âm. Sau cơn dông, xem dạng sóng: sấm gần có đỉnh nhọn đột ngột ở đầu, sấm xa là một khối sóng dày, đều, không có đỉnh nổi bật.
- Nghe xem tiếng "lăn" về phía nào: nhắm mắt và chú ý hướng tiếng. Bạn sẽ nhận ra nhiều tràng sấm có tiếng bắt đầu ở một hướng rồi trôi sang hướng khác.
Nguyên tắc an toàn không được bỏ qua:
- Không ra sân, sân thượng, ban công mở, không đứng trên cao hay dưới gốc cây đứng riêng lẻ khi có dông để nghe sấm hay chụp chớp.
- Không dùng điện thoại đang cắm sạc, không đứng sát ổ điện, vòi nước kim loại khi sét đánh gần.
- Từ khoảng cách 30 giây trở xuống (dưới 10 km) là phải ở trong nhà. Nên chờ khoảng 30 phút sau tiếng sấm cuối cùng mới ra ngoài.
- Đang ở ngoài đồng, trên thuyền, ngoài bãi biển mà nghe sấm thì tìm nơi trú kiên cố ngay, không chần chừ để "nghe cho kỹ".
Câu hỏi thường gặp
Vì sao có tiếng sấm nổ đanh, có tiếng ì ầm?
Sét gần thì âm từ đoạn gần nhất tới tai nhanh, dồn dập và còn giữ âm cao nên nghe đanh. Sét xa thì tiếng từ các đoạn khác nhau của tia sét dài tới tai lần lượt, âm cao bị không khí hút mất, nên nghe trầm và kéo dài.
Làm sao biết sét đánh cách bao xa?
Đếm số giây từ lúc thấy chớp tới lúc nghe tiếng sấm đầu tiên, rồi chia cho 3 để ra số cây số. Ví dụ 6 giây nghĩa là đoạn gần nhất của tia sét cách khoảng 2 km.
Tiếng sấm nghe xa được bao nhiêu?
Thường khoảng 15 km, có lúc xa hơn một chút khi điều kiện thuận lợi. Xa hơn nữa thì sóng âm bị bẻ cong lên trời và yếu đi, nên ta thấy chớp mà không nghe sấm.
Vì sao tiếng sấm kéo dài trong khi tia chớp chỉ loé một chút?
Tia sét dài vài cây số. Tiếng phát ra cùng lúc trên cả chiều dài ấy, nhưng các đoạn cách ta xa gần khác nhau nên tiếng đến tai lần lượt trong nhiều giây, cộng thêm tiếng dội từ địa hình.
Nghe sấm xa có cần vào nhà không?
Có. Các cơ quan khí tượng khuyến cáo hễ nghe được tiếng sấm là đang trong tầm sét có thể đánh tới. Nên vào nhà kiên cố hoặc ô tô đóng kín và chờ khoảng 30 phút sau tiếng sấm cuối mới ra ngoài.
