Mùa đông là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan
Mùa đông là giai đoạn lạnh nhất trong chu kỳ bốn mùa, đặc trưng bởi nhiệt độ trung bình thấp nhất, ngày đêm ngắn và lượng bức xạ Mặt Trời yếu. Thời kỳ này xuất hiện băng tuyết, sông hồ đóng băng cùng các hiện tượng đêm cực hoặc bão tuyết ở vĩ độ cao.
Định nghĩa mùa đông
Mùa đông là giai đoạn lạnh nhất trong chu kỳ bốn mùa khí hậu ôn đới và cận nhiệt đới, đặc trưng bởi nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất thường dưới 0 °C và thời gian ban ngày ngắn nhất năm. Ở Bắc bán cầu, mùa đông kéo dài từ ngày chí điểm đông (21–22/12) đến ngày chí điểm xuân (20–21/3); ở Nam bán cầu, mùa đông diễn ra từ 21–22/6 đến 22–23/9.
Khí hậu mùa đông thuộc các kiểu D (cận nhiệt đới ẩm và lục địa ẩm) và ET (đới băng giá) theo phân loại Köppen, với biểu hiện là băng giá, tuyết phủ và băng đóng sông hồ. Đặc điểm nổi bật của mùa này là nhiệt độ giảm sâu, mặt đất và nước tích trữ băng, gây gián đoạn lưu thông nước và sinh hoạt.
Vai trò sinh thái và xã hội của mùa đông rất đa dạng: nó ảnh hưởng trực tiếp đến chu kỳ sinh trưởng của thực vật (trong nhiều loài, mùa đông khởi đầu giai đoạn ngủ nghỉ), kích thích hiện tượng ngủ đông (hibernation) ở động vật, đồng thời định hình nhiều tập tục văn hóa, lễ hội và hoạt động kinh tế đặc trưng của con người.
Cơ sở thiên văn
Mùa đông khởi đầu từ ngày chí điểm đông (Winter Solstice), khi trục Trái Đất nghiêng xa Mặt Trời nhất ở một bán cầu. Đối với Bắc bán cầu, chí điểm đông rơi vào 21–22/12, khi bắc bán cầu đón lượng bức xạ Mặt Trời thấp nhất và thời gian ban ngày ngắn nhất. Ngược lại, Nam bán cầu trải qua ngày dài nhất và mùa hè bắt đầu.
Độ dài ngày đêm vào chí điểm đông phụ thuộc vĩ độ. Tại xích đạo, ngày và đêm gần như bằng nhau (khoảng 12 giờ); ở vĩ độ 60° Bắc, ngày chỉ dài khoảng 6–7 giờ; trong khi tại vòng bắc Cực, xảy ra hiện tượng đêm cực (polar night) khi Mặt Trời không mọc trong 24 giờ liên tục :contentReference[oaicite:0]{index=0}.
Tiếp sau chí điểm đông, thời gian ngày đêm dần tăng lên, đánh dấu quá trình chuyển giao từ mùa đông sang mùa xuân. Chu kỳ thiên văn này tạo điều kiện cho nhiệt độ và mô hình ánh sáng thay đổi theo mùa, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sinh học của sinh vật và sinh hoạt của con người.
Đặc trưng khí hậu
Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất vào mùa đông thường dao động từ –10 °C đến 5 °C ở vùng ôn đới; tại vùng lục địa sâu, nhiệt độ có thể giảm xuống dưới –30 °C. Ở vùng bán khô hạn (BSk), mùa đông khô lạnh, trong khi ở vùng hải dương (Cfb) có nhiệt độ ôn hòa hơn và lượng mưa mùa đông cao.
- Băng giá và sương muối: hình thành khi nhiệt độ bề mặt giảm dưới 0 °C, hơi nước ngưng tụ trực tiếp trên bề mặt thành băng mỏng.
- Tuyết rơi: xuất hiện khi nhiệt độ không khí và tầng áp sát mặt đất trong khoảng –2 đến 2 °C, hạt tuyết lắng đọng và tích tụ.
- Bão tuyết và gió lạnh: hệ quả của không khí lạnh tràn xuống, thường gây tầm nhìn kém và giảm nhiệt độ cảm nhận (wind chill).
| Kiểu khí hậu | Nhiệt độ trung bình | Lượng tuyết (cm) | Đặc điểm mưa |
|---|---|---|---|
| Cận nhiệt đới ẩm (Cfa) | 0–5 °C | 10–30 | Mưa ổn định, ít tuyết |
| Lục địa ẩm (Dfb) | –10–0 °C | 50–150 | Tuyết dày, bão tuyết |
| Băng giá (ET) | < –5 °C | Không rõ ràng | Nhiều băng, rất ít mưa |
Ảnh hưởng sinh thái
Thực vật bước vào giai đoạn ngủ đông (dormancy), giảm chuyển hóa để tiết kiệm năng lượng. Loại cây lá rộng rụng lá, trong khi cây lá kim giữ tán và quang hợp ở mức thấp. Quá trình phân hủy chất hữu cơ cũng chậm lại, làm thay đổi chu trình dinh dưỡng đất.
Động vật có vú và lưỡng cư nhiều loài trải qua ngủ đông sâu, giảm nhịp tim và hô hấp xuống mức thấp nhất để tiết kiệm năng lượng; một số loài chim di cư về vùng nhiệt đới để tránh thiếu thức ăn và rét đậm.
Ở vùng băng giá, sinh vật biển và động vật bản địa như gấu trắng (polar bear) và hải cẩu (seal) phụ thuộc băng biển để săn mồi và sinh sản. Sự thay đổi băng mở rộng do biến đổi khí hậu làm gián đoạn môi trường sống và chu kỳ sinh sản của các loài này.
Hoạt động con người và văn hóa
Mùa đông khơi dậy các hoạt động gắn liền với tuyết và băng giá như trượt tuyết, trượt băng, leo núi băng và khúc côn cầu trên băng. Nhiều quốc gia có lễ hội mùa đông đặc sắc như lễ hội băng ở Harbin (Trung Quốc), lễ hội tuyết Sapporo (Nhật Bản) và hội chợ Giáng Sinh châu Âu. Du lịch mùa đông đóng vai trò quan trọng trong ngành dịch vụ, thu hút khách quốc tế đến trượt tuyết tại Alpes, dãy núi Rocky và Scandinavia, đồng thời phát triển du lịch nghỉ dưỡng suối nước nóng.
Sự kiện văn hóa mùa đông thường gắn với ánh sáng ấm áp, như lễ hội ánh sáng Diwali ở Ấn Độ hay Lễ hội ánh sáng đường phố ở Bắc Âu. Văn hóa ẩm thực cũng thay đổi với các món nóng: súp, cải bắp muối, rượu vang nóng (mulled wine) và bánh gừng. Các hoạt động từ thiện và chương trình “sưởi ấm mùa đông” hỗ trợ người nghèo và vô gia cư trải qua thời kỳ rét đậm.
Tác động sức khỏe
Mùa đông gia tăng nguy cơ hạ thân nhiệt (hypothermia), có thể xảy ra khi nhiệt độ cơ thể giảm dưới 35 °C, dẫn đến rối loạn chức năng tim mạch và hô hấp. Sốc lạnh (cold shock) khi tiếp xúc đột ngột với nước băng giá gây co thắt khí quản và giảm khả năng thở. WHO khuyến cáo mặc ấm theo nguyên tắc nhiều lớp, sử dụng vật liệu cách nhiệt và không quên bảo vệ đầu, cổ, tay, chân (WHO).
Bệnh hô hấp như cảm lạnh, viêm phổi và cúm mùa gia tăng do không khí khô lạnh khiến niêm mạc đường hô hấp dễ mất ẩm và giảm khả năng ngăn chặn virus. Tiêm vaccine cúm mùa trước khi vào mùa đông có thể giảm tới 60% nguy cơ nhập viện do cúm :contentReference[oaicite:0]{index=0}. Ngoài ra, thiếu ánh sáng tự nhiên gây ra rối loạn nhịp sinh học và trầm cảm theo mùa (SAD), cần bổ sung vitamin D và ánh sáng trị liệu.
Chiến lược ứng phó và thích nghi
Đô thị và kiến trúc mùa đông ưu tiên cách nhiệt và hệ thống sưởi năng lượng cao, sử dụng vật liệu chịu lạnh, cửa kính đôi, tường cách nhiệt và mái dốc để tránh tích tụ tuyết. Hệ thống giao thông công cộng được trang bị lốp mùa đông và phun chống băng đường để duy trì lưu thông.
- Thiết kế công trình: vật liệu giữ nhiệt, hệ thống tường – mái cách nhiệt cao.
- Quản lý tuyết và băng: cào dọn đường phố, phun muối và cát chống trơn trượt.
- Hạ tầng xanh: trồng cây chắn gió và bức xạ ngược, xây dựng đường hầm gió.
- Chuẩn bị năng lượng: dự trữ dầu đốt, khí tự nhiên và điện để sưởi ấm.
Tác động kinh tế
Ngành năng lượng tiêu thụ tăng trưởng mạnh vào mùa đông do nhu cầu sưởi ấm; điện năng và khí đốt chiếm 25–35% tổng năng lượng sử dụng hàng năm tại khu vực ôn đới. Lĩnh vực du lịch mùa đông đóng góp 10–15% doanh thu du lịch toàn cầu, tạo công ăn việc làm cho ngành khách sạn, vận chuyển và dịch vụ giải trí :contentReference[oaicite:1]{index=1}.
Nông nghiệp mùa đông hạn chế xuống giống, nhiều khu vực phụ thuộc vào nhà kính và hệ thống tưới nhỏ giọt để duy trì sản xuất rau quả. Ngành xây dựng có mùa thấp điểm do thời tiết khắc nghiệt, khiến lao động và vật liệu khó vận chuyển.
Khía cạnh biến đổi khí hậu
Theo báo cáo IPCC AR6, biến đổi khí hậu làm giảm độ dày tuyết và giảm tần suất tuyết rơi ở vùng ôn đới, trong khi tăng cường sóng lạnh cực đoan ở một số khu vực do rối loạn dòng không khí xoáy (jet stream) :contentReference[oaicite:2]{index=2}. RCP8.5 dự báo giảm 10–20% ngày có nhiệt độ dưới –10 °C tại Bắc bán cầu vào cuối thế kỷ.
Sự thay đổi này ảnh hưởng đến mùa sinh sản của các loài động vật bản địa, giảm hoạt động du lịch núi tuyết và gây áp lực lên quản lý nguồn nước ngầm khi băng tan sớm. Tăng cường mô hình dự báo khí hậu khu vực (downscaling) hỗ trợ chính quyền địa phương điều chỉnh kế hoạch phát triển và thích ứng bền vững.
Tài liệu tham khảo
- World Health Organization. (2023). “Seasonal Influenza”. who.int
- NASA Earth Observatory. (2024). “Winter Solstice”. nasa.gov
- National Oceanic and Atmospheric Administration. (2025). “Winter Weather”. noaa.gov
- Intergovernmental Panel on Climate Change. (2021). AR6 Climate Change 2021: The Physical Science Basis. ipcc.ch
- United Nations World Tourism Organization. (2022). “International Tourism Highlights”. unwto.org
Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề mùa đông:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10