Tuyết trắng vì nó là vô số tinh thể băng nhỏ xen lẫn không khí: ánh sáng bị hắt qua lại giữa các bề mặt tinh thể và trở ra với đủ mọi màu, trộn lại thành trắng. Băng dày ở sông băng thì khác: bọt khí đã bị nén ra gần hết, ánh sáng đi được rất sâu trong một khối nước đá liền, và vì nước đá hấp thụ phần ánh sáng đỏ nhiều hơn phần xanh, qua quãng đường dài ấy phần còn lại ngả xanh lam. Cùng một chất, chia vụn thì trắng, liền khối và đủ dày thì xanh.
Đá bào trắng, đá viên trong: cùng một thứ nước
Trong bếp nhà nào cũng có sẵn câu trả lời. Một viên đá lấy từ ngăn đá trong suốt hoặc chỉ hơi đục ở giữa. Đem viên ấy bào nhỏ ra thì đống đá bào trắng tinh như tuyết. Không có chất gì được thêm vào, chỉ có điều viên đá bị chia thành vô số mảnh nhỏ, giữa các mảnh là không khí.
Ánh sáng đi từ không khí vào băng rồi ra không khí, mỗi lần qua một mặt tiếp giáp lại bị bẻ hướng và hắt đi một ít. Với một viên đá liền, chỉ có vài mặt như vậy, phần lớn ánh sáng đi thẳng qua, nên ta thấy trong. Với đá bào hay tuyết, có hàng triệu mặt, ánh sáng bị hắt qua hắt lại cho đến khi trở ra khỏi đống tuyết theo đủ mọi hướng, không màu nào bị giữ lại nhiều hơn màu nào. Kết quả là màu trắng, giống hệt chuyện mây trắng, bọt trắng, đường cát trắng.
Vì sao viên đá nhà làm hay đục ở giữa
Nước máy có hoà tan không khí và một ít khoáng chất. Khi đông đá từ ngoài vào trong, phần nước đông sau cùng ở giữa viên đá bị dồn nhiều bọt khí và khoáng nhất, tạo một lõi trắng đục. Lõi ấy trắng vì bọt khí, đúng theo cách tuyết trắng. Những viên đá trong vắt ở quầy đồ uống thường được làm đông chậm theo một chiều để bọt khí thoát ra hết.
Vì sao băng dày lại xanh lam
Nước và nước đá không hoàn toàn không màu. Chúng hấp thụ rất yếu phần ánh sáng đỏ, yếu đến mức trong một cốc nước hay một viên đá ta không nhận ra. Nhưng khi ánh sáng phải đi qua một lớp băng dày cỡ mét, rồi nhiều mét, phần đỏ bị lấy đi dần, phần còn lại ngả xanh lam. Đây cũng là một lý do khiến nước biển sâu có màu xanh; cơ chế này đã có bài riêng về màu nước biển.
Điều đặc biệt ở băng là phải có đủ hai điều kiện: đủ dày và ít bọt khí. Nếu băng nhiều bọt, ánh sáng bị hắt ngược ra trước khi kịp đi sâu, nên băng vẫn trắng. Chỉ khi băng đặc và liền, ánh sáng mới đi được quãng đường dài bên trong, và màu xanh mới hiện ra.
Sông băng: tuyết biến thành băng xanh thế nào
Sông băng bắt đầu từ tuyết rơi trên núi cao hay vùng cực, năm này chồng lên năm khác mà không tan hết. Lớp tuyết mới xốp, nhiều không khí, trắng tinh. Bị các lớp bên trên đè xuống qua nhiều năm, tuyết nén lại thành dạng hạt chặt hơn, rồi thành băng đặc. Trong quá trình đó, phần lớn không khí bị ép ra, các tinh thể băng lớn dần lên, số mặt tiếp giáp giảm đi.
Vì vậy bề mặt sông băng, nơi còn tuyết mới và băng bị nứt vụn, thường trắng hoặc xám bẩn vì bụi đá. Nhưng ở những khe nứt sâu, trong hang băng, ở mặt cắt vừa sụp của đầu sông băng, nơi lộ ra băng già và đặc, màu xanh lam hiện rõ: từ xanh nhạt như nước đá pha mực loãng đến xanh lam đậm ở chỗ sâu nhất. Những tảng băng trôi vừa lật hay vừa vỡ ra cũng hay có mặt xanh lam rực, rồi trắng dần khi mặt ngoài bị nắng gió làm xốp lại.
Băng trôi có sọc xanh lục
Ở vùng biển quanh Nam Cực, người ta từng gặp những tảng băng trôi ánh xanh lục hoặc có sọc xanh lục, đen. Một cách giải thích là phần băng ấy hình thành từ nước biển đông lại ở đáy thềm băng, mang theo chất hữu cơ hay bột đá mịn. Nguyên nhân cụ thể từng trường hợp vẫn đang được các nhà khoa học tìm hiểu.
Lỗ trong tuyết phát ánh xanh và bóng tuyết màu lam
Người sống ở xứ tuyết hay kể một điều lạ: chọc một cây gậy sâu vào lớp tuyết dày rồi rút ra, nhìn vào lỗ sẽ thấy bên trong phát ánh xanh lam. Lý do giống sông băng: ánh sáng đi vào tuyết, bị hắt qua lại nhiều lần, quãng đường đi trong băng cộng lại rất dài, phần đỏ bị hấp thụ bớt. Ánh sáng thoát ra từ sâu trong lỗ vì thế ngả xanh.
Bóng đổ trên tuyết vào ngày nắng cũng thường có màu xanh lam, nhưng vì lý do khác: chỗ khuất nắng không nhận ánh nắng vàng trắng mà chỉ nhận ánh sáng từ bầu trời xanh, nên nền trắng của tuyết phản lại đúng màu xanh ấy. Hiện tượng "nắng ấm, bóng lạnh" này người vẽ rất hay dùng, không riêng cảnh tuyết.
Khi băng tuyết không trắng, không xanh
- Băng đen. Lớp băng mới, mỏng và rất trong trên mặt hồ hay mặt đường không có bọt khí, nên gần như không hắt ánh sáng. Ta nhìn xuyên qua nó thấy nước tối hoặc mặt đường đen bên dưới, nên gọi là băng đen. Trên đường, loại băng này rất nguy hiểm vì khó nhận ra.
- Tuyết hồng, tuyết đỏ. Một số loài tảo sống được trong tuyết ở núi cao và vùng cực, có sắc tố đỏ giúp chúng chịu nắng. Khi tảo phát triển nhiều, tuyết ngả hồng như vỏ dưa hấu.
- Tuyết vàng cam, nâu. Bụi từ sa mạc bay rất xa, rơi theo tuyết, có năm làm tuyết ở một số vùng núi châu Âu ngả vàng cam.
- Tuyết xám bẩn. Tuyết ven đường thành phố lẫn bụi, khói xe, bùn đất nên nhanh chóng xám đi.
Bảng màu của băng và tuyết
| Dạng | Màu thường thấy | Vì sao |
|---|---|---|
| Tuyết mới rơi | Trắng tinh, chỗ bóng ngả lam | Vô số tinh thể và không khí, hắt đều mọi màu |
| Sương muối, băng bám cành cây | Trắng đục | Hạt băng nhỏ kết lại xốp, chứa nhiều bọt khí |
| Viên đá tủ lạnh | Trong, lõi trắng đục | Mỏng, bọt khí dồn vào giữa khi đông |
| Băng sông băng, hang băng | Xanh lam nhạt đến đậm | Băng đặc, ít bọt, ánh sáng đi xa nên phần đỏ bị hấp thụ |
| Băng mỏng trên hồ, trên đường | Gần như đen | Trong suốt, thấy nền tối bên dưới |
| Tuyết có tảo, bụi | Hồng, vàng cam, nâu | Sắc tố tảo, bụi khoáng lẫn trong tuyết |
Ở Việt Nam: sương muối và băng giá trắng đục
Việt Nam không có sông băng. Những dịp rét đậm, ở vùng núi cao phía Bắc như Sa Pa (Lào Cai), Mẫu Sơn (Lạng Sơn) có năm xuất hiện băng giá, sương muối, hiếm hơn là tuyết rơi. Băng bám trên cành cây, ngọn cỏ ở đây thường trắng đục chứ không trong, vì nó kết lại từ những hạt sương nhỏ đóng băng chồng lên nhau, giữ nhiều bọt khí bên trong. Có năm có, có năm không, và thời điểm phụ thuộc hoàn toàn vào các đợt không khí lạnh.
Với người nông dân vùng cao, màu trắng của sương muối không phải cảnh đẹp mà là nỗi lo: rau màu, cây trồng có thể bị cháy lá, ngả màu nâu đen sau khi băng tan. Đó cũng là một bài học về màu: trắng trên lá hôm nay có thể thành nâu sẫm vài hôm sau.
Tả và vẽ băng tuyết cho đúng
Tuyết trên giấy trắng dễ biến thành "chỗ quên tô". Cách làm cho tuyết ra tuyết là chừa trắng ở mặt đón nắng, còn mặt khuất và bóng đổ thì tô xanh lam nhạt hoặc tím nhạt. Nếu là cảnh chiều, mặt đón nắng có thể ngả vàng ấm nhẹ để tương phản với bóng xanh. Băng sông băng thì dùng nhiều tầng xanh: xanh ngọc nhạt ở mép mỏng, xanh lam đậm ở khe sâu, và đừng quên những vệt xám nâu của bụi đá trên bề mặt.
Khi tả, những chữ "trắng xoá", "trắng đục", "xanh như ngọc", "xanh lạnh" đều có cơ sở. Nhưng nếu muốn câu văn đúng, hãy nói rõ trắng ở đâu, xanh ở đâu: tuyết xốp trắng, khe băng sâu xanh, bóng chiều trên tuyết lam nhạt.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao tuyết có màu trắng?
Tuyết là vô số tinh thể băng nhỏ xen không khí. Ánh sáng bị hắt qua lại giữa rất nhiều mặt tinh thể rồi trở ra với đủ mọi màu như lúc đến, các màu trộn lại thành trắng. Đá viên bào nhỏ cũng trắng vì cùng lý do.
Vì sao băng ở sông băng màu xanh?
Băng sông băng rất đặc, ít bọt khí, nên ánh sáng đi được sâu vào trong. Nước đá hấp thụ phần ánh sáng đỏ nhiều hơn phần xanh, qua quãng đường dài phần còn lại ngả xanh lam. Viên đá nhỏ quá mỏng nên không thấy màu này.
Băng đen là gì?
Băng đen là lớp băng mỏng, rất trong, không có bọt khí, hình thành trên mặt hồ hoặc mặt đường. Nó gần như không hắt ánh sáng nên ta nhìn xuyên qua thấy nền tối bên dưới. Trên đường, băng đen rất khó thấy và dễ gây trượt ngã.
Vì sao bóng đổ trên tuyết lại màu xanh?
Chỗ khuất nắng không nhận ánh nắng trực tiếp mà chỉ nhận ánh sáng từ bầu trời xanh. Tuyết trắng phản lại đúng màu ánh sáng chiếu vào nên bóng ngả xanh lam. Ngày âm u, bóng trên tuyết xám hơn.
Ở Việt Nam có thấy băng xanh như sông băng không?
Không. Việt Nam không có sông băng. Băng giá, sương muối ở vùng núi phía Bắc thường trắng đục vì kết lại từ các hạt sương nhỏ chứa nhiều bọt khí, và lớp băng quá mỏng để hiện màu xanh.