Bụi kim cương

nhỏ|phải|300px|Bụi kim cương dưới ánh mặt trời mùa đông
nhỏ|phải|300px|Một buổi sáng ngày 27 tháng 13 năm 1993, National Weather Service báo cáo về các tinh thể băng tại sân bay KROC Rochester được biết đến như bụi kim cương xuất hiện như những cột sáng mà tất cả các nguồn sáng trên mặt đất phản chiếu các mặt của tinh thể tạo cảm giác các cột sáng mở rộng lên không trung
Bụi kim cương (tiếng Anh: diamond dust) là hiện tượng quang học khí quyển xảy ra khi các tinh thể băng rất nhỏ xuất hiện và kết tinh, tạo thành các đám mây lấp lánh lơ lửng trên mặt đất. Hiện tượng này chỉ xảy ra trong điều kiện nhiệt độ thấp (dưới -10°C) và độ ẩm thấp, vì vậy chúng thường được thấy ở hai cực của Trái Đất hay trên các đỉnh núi cao. Bụi kim cương cũng có thể được hình thành nhân tạo bằng cách thổi các tinh thể băng vào không khí nhờ máy tạo tuyết nhân tạo.

Đặc biệt, hiện tượng này dễ quan sát nhất khi trời quang và ít gió. Ngoài ra, chúng xuất hiện ở những khu vực có nhiệt độ thấp thay vì chỉ xuất hiện ở một khu vực nhất định và có thể quan sát được cả ban ngày và ban đêm. Do không khí ấm hơn thường chứa nhiều hơi nước hơn không khí lạnh hơn, nên sự pha trộn này thường sẽ vận chuyển hơi nước vào không khí gần bề mặt, làm cho độ ẩm tương đối của không khí gần bề mặt tăng lên. Khi độ ẩm tương đối gần bề mặt đủ lớn thì tinh thể băng có thể hình thành.

Để tạo thành bụi kim cương, nhiệt độ phải ở dưới điểm đóng băng của nước, 0&nbsp;°C (32&nbsp;°F) hoặc băng không thể hình thành hay tan chảy.Tuy nhiên, bụi kim cương không thường được quan sát ở nhiệt độ gần 0&nbsp;°C (32&nbsp;°F). Ở nhiệt độ từ 0&nbsp;°C (32&nbsp;°F) đến khoảng −39&nbsp;°C (−38&nbsp;°F) độ ẩm tương đối tăng lên có thể tạo ra sương mù hoặc bụi kim cương. Điều này là do các giọt nước rất nhỏ có thể duy trì trạng thái lỏng dưới điểm đóng băng, một trạng thái được gọi là nước siêu lạnh. Ở những khu vực có nhiều hạt nhỏ trong không khí, do ô nhiễm của con người hoặc các nguồn tự nhiên như bụi, các giọt nước có khả năng đóng băng ở nhiệt độ khoảng −10&nbsp;°C (14&nbsp;°F), nhưng ở những khu vực rất sạch, nơi không có các hạt (hạt nhân băng) để giúp các giọt nước đóng băng, chúng có thể ở dạng lỏng đến −39&nbsp;°C (−38&nbsp;°F), tại đó những giọt nước tinh khiết, rất nhỏ sẽ đóng băng. Bên trong bụi kim cương ở Nam Cực khá phổ biến ở nhiệt độ dưới khoảng -25&nbsp;°C.

Bụi kim cương nhân tạo có thể được tạo ra bởi những cỗ máy tuyết thổi tinh thể băng vào không khí. Thường có tại các khu nghỉ mát trượt tuyết.

Tính chất quang học

Bụi kim cương thường đi kèm với các hiện tượng hào quang như Mặt Trời giả, các cột sáng... Giống như các tinh thể băng trong các đám mây ti hay mây ti tầng, các tinh thể bụi kim cương hình thành trực tiếp như các tinh thể băng hình lục giác đơn giản - trái ngược với những giọt nước đóng băng - và thường hình thành một cách chậm chạp. Sự kết hợp này dẫn đến các tinh thể với hình dạng xác định - thường là các đĩa hoặc cột hình lục giác - giống như lăng kính, có thể phản xạ và/hoặc khúc xạ ánh sáng theo các hướng cụ thể.

Khí hậu
nhỏ|phải|300px|Mọi thứ được bao phủ bởi băng
Mặc dù bụi kim cương có thể được nhìn thấy ở bất kỳ khu vực nào trên thế giới có mùa đông lạnh, nhưng nó thường xảy ra nhất ở bên trong Nam Cực, nơi nó phổ biến quanh năm. Schwerdtfeger (1970) cho thấy bụi kim cương đã được quan sát thấy trung bình 316 ngày một năm tại trạm Plateau ở Nam Cực, Radok và Lile (1977) ước tính rằng hơn 70% lượng mưa tại ga Plateau năm 1967 rơi xuống dưới dạng bụi kim cương. Sau khi tan chảy, tổng lượng mưa trong năm chỉ còn 25mm (0,98in).

Báo cáo thời tiết và can thiệp
Bụi kim cương đôi khi có thể gây ra sự cố cho các trạm thời tiết tự động tại sân bay. Ceilometer và cảm biến tầm nhìn không phải lúc nào cũng giải thích chính xác về bụi kim cương rơi và báo cáo khả năng hiển thị bằng không (bầu trời u ám). Tuy nhiên, một người quan sát sẽ nhận thấy chính xác bầu trời quang đãng và tầm nhìn không bị hạn chế. Mã định danh METAR cho bụi kim cương trong các báo cáo thời tiết hàng giờ quốc tế là IC.

Xem thêm
Tia sáng
Mặt trời mọc giả
Hoàng hôn giả
Hào quang 22°
Vòng cung tiếp tuyến

Tham khảo