Как образовывается туман? Туманы. Виды туманов

Туман, особенно часто встречающийся на побережьях, в действительности бывает слоистым облаком, расположенным непосредственно у земной поверхности. Этот плотный покров сконденсированного водяного пара образуется в результате охлаждения воздуха, содержавшего насыщенный пар.

Туман представляет собой слоистое облако на земной поверхности, состоящее из микроскопических капель воды или кристаллов льда. На автомобиле, движущемся в переохлажденном тумане, может появиться ледяная корка.

Туман образуется в случае поступления водяного пара в теплый воздух или при охлаждении влажного воздуха до температуры, более низкой, чем точка росы. Воздух может охлаждаться при вторжении в данную местность нового, еще более холодного воздуха. При этом пар, содержащийся в воздухе, конденсируется и над земной поверхностью возникает туман более или менее значительной вертикальной протяженности.

Существуют различные виды тумана. Они подразделяются в зависимости от процессов их образования и места появления. Все классификации туманов имеют более или менее описательный характер.

Мы выделим здесь три основных вида тумана. Каждый из них возможен при несколько различающихся условиях. Этими тремя видами являются: радиационный туман, адвективный туман и фронтальный туман.

Радиационный туман. Радиационный туман известен также под названием приземного. Этот вид тумана возникает при быстром охлаждении нижнего слоя воздуха путем теплообмена с земной поверхностью. В этом случае приземный воздух охлаждается, а над ним оказывается более теплый воздух. Если при этом воздух неподвижен, туман образуется слабый или вообще не возникает. Но если есть легкий ветер, образование тумана идет очень интенсивно. Однако при более сильном ветре туман рассеивается вследствие перемешивания воздуха. Легкий же ветер в районе образования тумана приводит к распространению конденсации на более высокий приземный слой атмосферы. При этом туман становится более густым. Утром, когда солнечные лучи начинают прогревать воздух, капли тумана испаряются, т. е. снова превращаются в водяной пар, и туман рассеивается.

В местностях, расположенных на значительной высоте над уровнем моря, радиационный туман может появиться на склонах гор. Более плотный воздух стекает по склонам вниз и образует плотный и высокий туман в долинах, лежащих между возвышенностями.

Радиационный туман чаще возникает осенью и зимой, когда бывает сравнительно высокая относительная влажность воздуха, а также значительная продолжительность ночи. Радиационный туман появляется также в центрах областей повышенного давления, обычно характеризующихся слабым ветром и безоблачным небом. В сравнительно устойчивом воздухе радиационный туман, возникший вечером или ночью, может удерживаться в течение всего дня.

Адвективный туман. Адвективный туман образуется в воздухе, движущемся над местностью, в которой температура поверхности ниже температуры натекающего воздуха. Когда сравнительно теплый воздух двигается над более холодной сушей или водоемом, он быстро охлаждается, а водяной пар в нем начинает конденсироваться. Появляется густой низкий туман. Иначе говоря, пар в нижнем слое атмосферы быстро становится насыщенным и возле земной поверхности , имеющее значительную вертикальную протяженность. Туман этого вида может наблюдаться в любое время суток, а не только в холодные ночные часы.

Адвективный туман чаще всего появляется на побережьях, а также в районах, частично покрытых снегом и перемежающихся с бесснежными участками. В такие туманы образуются в тех случаях, когда теплые южные ветры переносят воздух на север, т. е. в более холодные климатические области.

В северных районах Атлантического побережья США часто наблюдаются высокие адвективные туманы. Они чрезвычайно опасны для судоходства между США, Канадой и Европой. В зимние месяцы основные судоходные линии переносятся в более южные районы, чтобы корабли могли избежать встречи с туманами, образующимися у берегов Ньюфаундленда.

Если адвективный туман возникает над открытым морем, его называют морским туманом. Это бывает в том случае, когда теплый воздух перемещается над более холодной поверхностью моря и охлаждается путем теплопроводности. Он может появляться также над такими районами океана, где поблизости друг от друга проходят течения, заметно различающиеся по температуре, так как находящиеся над ними массы воздуха перемешиваются. Морские туманы могут быть очень продолжительными. Иногда они не рассеиваются в течение нескольких недель.

В горных районах могут возникать туманы склонов. Это происходит, когда вследствие адиабатического охлаждения теплый воздух, встречающий на пути гору, вынужден подниматься по" ее склонам. Быстро расширяясь, поднимающийся воздух понижает свою температуру до точки росы, что и вызывает появление густого горного тумана.

Фронтальный туман. Фронтальные туманы возникают в местах соприкосновения двух с различными свойствами. Такие места называются фронтальными зонами или проето фронтами. Фронты встречаются в атмосфере очень часто, но не все они обязательно сопровождаются туманом.

Чаще всего фронтальный туман наблюдается перед теплым фронтом. Такой туман может быть очень продолжительным. Обычно ему сопутствует выпадение осадков. Фронтальные туманы часты на восточном побережье США.

Фронтальные туманы образуются также и на некоторых , но реже, чем на теплых, и не на столь обширных площадях, что объясняется меньшей шириной зоны, занятой , по сравнению с теплым.

Фронтальные туманы - постоянная угроза для всех видов транспорта. Они наносят большой ущерб, когда приходится отменять полеты на авиалиниях или изменять маршрут полета. Даже при современных средствах посадки самолета по приборам туманы все еще остаются проблемой для военной и гражданской авиации.

Туманы на море стали причиной многих столкновений кораблей. Они особенно опасны на линиях, проходящих через Северную Атлантику, где встречаются айсберги. Гибель «Титаника» произошла из-за столкновения с айсбергом.

В таких крупных промышленных центрах, как Лос-Анджелес, Нью-Йорк, Лондон, нередко туман, смешиваясь с дымом, образует так называемый смог. Смоги наносят огромный вред здоровью людей. Смешение густого тумана с промышленным дымом в индустриальных центрах очень опасно, особенно для людей с сердечными заболеваниями и с болезнями дыхательных путей. Дополнительная нагрузка на дыхание и кровообращение таких больных во время продолжительных смогов нередко приводит к смертельному исходу.

Сажа, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе городов и крупных промышленных районов, способствует образованию тумана и смога. В таких районах в атмосферу выбрасывается большое количество ядер конденсации. В результате нарушается нормальный термический режим и циркуляция воздуха. Загрязнение воздуха влияет даже на погоду, так, температура ночью в промышленных районах понижается медленнее обычного.

Один из известных случаев смога с большим числом смертных случаев произошел в Лондоне в декабре 1952 г. В холодной , располагавшейся над городом, сформировалась инверсия, которая затормозила перемешивание в приземном слое атмосферы. Промышленный дым, продолжавший поступать в атмосферу, смешивался с неподвижным насыщенным влагой воздухом и образовал над городом густое облако с высоким содержанием окислов серы. Это облако явилось главной причиной раздражения дыхательных путей. Число смертных случаев в день возросло. К середине первой недели после начала смога было зарегистрировано почти 1000 смертных случаев, вызванных этим смогом. Влияние смога замечалось еще на протяжении нескольких недель после того, как он рассеялся. Все это время число смертных случаев оставалось выше нормы.

Окунувшись в морозную сказку, появляется желание понять как долго продержится туман, как туман образуется и почему рассеивается. Из общего понятия о явлениях известно, что облако - это концентрация капель в промежуточном слое атмосферы, или кристалликов (снежинок), делающих его насыщеннее и гуще. Что именно сгущается - зависит от температуры. Если столбик термометра опускается до - 15 градусов, то капли кристаллизуются и дают блеск от искусственного освещения в ночное время.

Летний туман в нижних слоях атмосферы

Круговорот движения воды между средними слоями атмосферы и землей дает нам возможность наслаждаться красивыми облаками. Почему образуется туман летом в нижнем слое атмосферы?

внутримассовые - образующиеся в однородных воздушных массах туманы. Их возникновение более очевидно, поэтому встречаются они чаще остальных;
фронтальные - туманы, образующиеся на границах атмосферных фронтов.

Резкий перепад температур дает возможность остановиться движению воды и замерзнуть прямо над землей. Так происходит в прохладное утро после жаркого знойного дня. Испарения за ночь не успевают подняться выше и застывают на уровне глаз.

Кроме факта испарения для возникновения достаточно резкого охлаждения атмосферного воздуха. В первом случае происходит конденсация пара из-за снижения температуры воздуха, ниже, чем она была у росы. Во втором случае в слой холодного воздуха задувает или проникает иначе теплый водяной пар, насыщая его влажными каплями. Интересно то,что в природе гораздо чаще встречаются именно туманы второго случая.

Вдруг на реке трещит лед и вскрывается водоем. Испарения от теплой воды вырываются клубами из-подо льда и замерзают в воздухе, не успев подняться высоко. В таких местах зимняя сказка завораживает ажурными узорами.

Постоянные расщелины в водоемах образуют устоявшийся туман. Разница температур воздуха и воды удерживает пелену туманов весь зимний период.

Смотрите видео о том, что такое туман и как он появляется.

Туманы, образующиеся за счет столкновения влажного тяжелого воздуха с холодным потоком, словно материализуются из воздуха в виде замороженных капель. Если при этом местность запыленная, то пылинки притягивают влажную морось, концентрируя все больше влаги в одном месте. Капли в воздухе увеличиваются. Этим объясняется постоянный смог в промышленных районах городов.

Летом такие туманы чуть гуще, поскольку размер одной капли в летнее время достигает 15 мкм, зимой максимум 5 мкм. Свет преломляется и отражается от зависших капель, делая обзор невозможным уже на расстоянии вытянутой руки. Величина капель напрямую влияет на окрас сгустка. Мелкая капля рассеивает синие лучи, крупная рассеивает все. Поэтому цвет дымки колеблется от синего до бледно-белого.

Время стелящегося явления зависит от времени прогрева воздуха на местности. Солнечным лучам требуется от получаса до пары суток, чтобы пробиться до поверхности земли сквозь пелену и прогреть ее. Капли испаряются и пелена сходит.

Считается, что если пар ушел в сторону, то будет ясная и солнечная погода. Если вверх - быть дождю. На самом деле выше в атмосфере температура ниже. Испарение прекращается, капли застывают вновь, перераспределяясь из тумана в облака.

Туман можно классифицировать на:

Достаточно редкий туман называют дымкой. На уровне глаз сквозь такую мглу можно видеть вдаль до 9 км. Представляется в виде серого или бледно-голубого оттенка участка земли, который несложно спутать с задымленностью при пожарах или запыленностью при порывах ветра. Высокая влажность отличает дымку от указанных явлений.

Затягивает и испаряется как самостоятельное явление. Иногда сильно загущается, переходя в туман. Возникает во время осадков (дождь, морось или дождь со снегом), после знойных ясных дней, сопровождающихся сильным прогревом земли. Высокая температура почвы способствует испарению выпадающей влаги, скоплению мелких капель в нижнем слое атмосфере.

Стелящийся по земле слой сгустка, тянущийся от водоема. Такое явление называется поземкой. Она может стелиться сплошной густой пеленой, моет прерываться на участках. Расстояние видимости колеблется от нескольких метров до километра. Поземку можно наблюдать в поздние, ночные часы или утром.
Туман с просветами обеспечивает плохую видимость от 10 до 1000 км вокруг себя, но позволяет хорошо рассмотреть небосвод, различить облака. Его появление также обусловлено снижением температуры в ночное время суток. Возможно попасть в такую мглу в холодный зимний день, когда лучи ясного солнца прогревают воздух сильнее обычного.
Когда видимость затруднена на сотни метров не только вокруг, но и вверх - туман сплошной. Возникает в тех же условиях, что и туман с просветами, также в предрассветные часы, ночью и в сумерки.

"Унылая пора, очей очарованье...". Туманный Альбион, серый Лондон или Петербург в дыму. Завораживающее явление всегда притягивает вдохновение авторов в литературе и живописи. Туман в жизни способен четкий силуэт природы, зданий, людей превратить в невесомые, неосязаемые силуэты, загадочные персонажи.

Между тем люди, вынужденные жить в тумане, не в состоянии защищаться или освободиться от назойливости этой серой поры. С ним приходится существовать, привыкая к нему. Он не признан угрозой, не считается стихийным бедствием, но оказывает воздействие на бесперебойную работу производства, на аварийные ситуации на дорогах, на общее состояние здоровья населения.

Из-за туманов случались массовые катастрофы, они способны повлиять на ценообразование недвижимости в районах, напрочь перечеркивая их принадлежность к элитным или курортным местам. Грамотное же использование этого явления способно позитивно повлиять на развитие будущего урожая, повышая его. Это возможно из-за дополнительного насыщения нижнего слоя атмосферы влагой.

Знаете ли вы еще интересные факты о тумане? Делитесь своими знаниями в

Природные явления часто вызывают больше восхищения, чем рукотворные. Чтобы ни сделал человек, все с восхищением будут смотреть на горы, ураганы и цунами. Восхищение, ужас и трепет. Все это естественно, по отношению к таким величественным и опасным явлениям. Интерес может быть вызван и более обыденными моментами, многие не отказались бы узнать, как образуется туман и стоит ли опасаться этого природного явления.

Борьба с природой

Человек сражается с природой на протяжении всего своего существования. Цивилизация противопоставляет себя хаотической первозданной мощи:

Людям свойственна любовь к упорядоченности и постоянству.
С первобытных времен именно природа, во всех ее проявлениях, больше всего «портила жизнь» человеку.
Борясь с окружающей средой, первые поселенцы колонизировали новые земли и утверждали свою власть.
Каждый год аграрии вступали в смертельную гонку с природой. Ее смысл сводился к тому, чтобы получить в сжатые сроки как можно больший урожая и прокормить всех, кто нуждается.
Медики еще в древние времена столкнулись с проблемами массовых эпидемий. Их источниками были микроорганизмы, такие же элементы живой природы.

Сегодня люди хоть и достаточно отдалились от природы, покорив ее на многих направлениях своей деятельность, но все равно во многом человечество от нее зависит. И еще нельзя сказать, что никакой «внезапный поворот» в исполнении матушки-природы не сможет стереть нашу цивилизацию и любые воспоминания о ней.

Откуда берется туман?

Туман, как ни странно, туман берется из воздуха . Для этого, в зависимости от местности, потребуется:

Наличие большого количества промышленных предприятий и автомобильного транспорта.
Особые погодные условия.
Водоемы, желательно - реки и озера.

Вызванный воздействием выхлопных газов и выбросов заводов туман принято называть смогом, и он характерен для промышленных центров. Если лет 150 назад он чаще всего встречался в Англии, то сегодня «пальма первенства» переехала в Южную Америку и Китай. Так уж вышло, что Европа и США стараются вывезти свои производства как можно дальше, чтобы не «наслаждаться» смогом и прочими возможными последствиями.

Погодные изменения и наличие водоемов влияет на количество испаряемой влаги, что и приводит к формированию тумана. Эта разновидность менее опасна для людей, она практически не вызывает обострения хронического бронхита и новых приступов бронхиальной астмы. Вот только видимость все равно снижается.

Стелется такой туман по поверхности, исчезает в течение нескольких часов. Но возможны и исключения, строгих правил у природы не так уж много.

Как появляется туман?

Чтобы разобраться с формированием тумана, необходимо вспомнить о движении воздушных масс :

Воздух перемещается не только по горизонтали, но и по вертикали.
Существует два типа масс - холодного и нагретого воздуха.
Повинуясь законам физики, теплый воздух поднимается выше, а холодный наоборот - спускается ближе к поверхности.
Во время подобного движения происходит конденсация - испарения и фиксации в воздухе микроскопических капелек воды.
Лучше всего они фиксируются на частичках пыли, поэтому в промышленных районах даже обыкновенный туман встречается раньше. Что уж о смоге говорить.

Колоссальные объемы воздуха перемещаются постоянно, законы физики тоже действуют без перемены. А вот туман - явление редкое, порой о нем на месяцы забывают. А секрет прост, для максимального эффекта потребуется и максимальный уровень влажности . В сухом климате такие явления встречаются только при очень низких температурах, экстремально низких.

Так что в основе любого тумана лежит перемещение теплого и холодного воздуха , контакт и своеобразный «конфликт» двух этих сред, заканчивающийся испарением влаги в окружающую среду.

Как сделать туман в домашних условиях?

Туман можно создать и искусственно. Вопрос лишь в масштабах и целях:

У себя дома понадобится:

Пустая бутылка, желательно литровая. На одну треть, заполненная горячей водой.
Капля водки, которую следует добавить к воде.
Щипцы для льда и, собственно, кусочек льда. Его надо будет держать у самого горлышка.

Вот и вся нехитрая схема. Конечно же, не получится добиться густого и долгого тумана, но даже такой результат удивит гостей. Можно с этими же целями обзавестись специальной машинкой, которая на основе этих же принципов будет производить туман в промышленных масштабах. Но это дорогостоящий вариант и громоздкая аппаратура. Для тех, кто не ищет легких путей.

Формирование тумана по этапам

Ничего секретного в образовании тумана нет, физики раскрыли тайну этого природного явления столетия назад. Вот как происходит образование тумана в атмосфере :

В атмосфере происходит постоянная циркуляция воздуха.
Теплые и холодные массы перемещаются, заменяя друг друга.
Во время перемещения происходит конденсации и испарение влаги.
Вода может испаряться и с поверхности водных источников, если окружающая температура несколько ниже температуры воды.
Капельки фиксируются на какой-либо поверхности и на некоторое время задерживаются в воздухе.
Задержка наблюдается на протяжении нескольких часов, как правило. В это время поверхность затянута легкой дымкой и значительно снижена видимость.

Туман может стать испытанием для тех, кто страдает от хронических заболеваний легких. Чаще всего проблемы возникают при смоге. Сниженная видимость повышает риск аварий, так что автомобилистам необходимо либо быть крайне внимательными, либо на пару часов ограничить свое пребывание за рулем транспортного средства.

Продолжая разговор о погоде.Рубрику ведетканд.г еогр.наукМ.СОФЕР

ЧТОМЫЗНАЕМОТУМАНЕ

Приближается тот период осени, когда яркие и красивые краски сменятся на блеклые и унылые. Все чаще окружающие нас предметы будут словно растворяться в невесомой и неосязаемой среде- придет время туманов.

Туман – явление, от которого не защититься и не избавиться, с ним приходиться считаться. По сравнению с другими метеорологическими явлениями,т акими как ураган,гроза,снегопад, туман нельзя назвать грозной силой природы. Однако он оказывает заметное воздействие на условия жизни человека, влияет на производственные процессы,н а работу и безопасность передвижения всех видов транспорта и даже на самочувствие людей.

При тумане резко ухудшается видимость,п оэтому в целях безопасности ограничивают движение судов и самолетов,приостанавливают работы на стройках. Нередки и транспортные катастрофы, например, в1989 г.в Италии, когда из-за тумана под Миланом столкнулось и загорелось более 80 автомашин.

Количество туманных дней в году определяет пригодность или непригодность территорий для оздоровительных целей,т уризма и просто для комфортных условийжизни. В то же время туманы могут быть благотворны для сельского хозяйства – в засушливых районах они снабжают почвудополнительной влагой, что повышает урожайность.

Кто не слышал о знаменитых лондонских или петербургских туманах?

Их описания вошли в классическую литературу,стали визитной карточкой этих городов.Л ондонские туманы из обычного для приморских городов явления превратились в его символ, своего рода миф. Как это ни странно,о собую популярность туманный Лондон приобрел после того,как был представлен на живописных полотнах импрессионистов.

И чего состоит и какобразуетсятуман

Состав тумана очевиден – вода. Дождитесь, пока закипит чайник, или сильно выдохните на морозе – и вы увидите процесс образования тумана. При разной температуре воздух может содержать разное количество водяного пара. Чемтеплее,тем больше.С тепень близости воздуха к состоянию насыщения влагой определяет наше ощущение «сухости» или «сырости».Если температура понизится,то часть влаги конденсируется. В быту это «клубы пара», в природе- это облака, дождь, роса, туман.

Обычный туман представляет собой «коктейль» из разных по размеру капель.В нем одновременно могут быть как очень мелкие,так и очень крупные капли.Одних больше, других меньше, в зависимости от...температуры.Чем она выше,тем больше крупных капель.Это значит,что «теплые» туманы состоят из более «толстых» капелек,а «холодные» -из более «худосочных».Соответственно и водность у них разная. В первом вы можете намокнуть,в о втором – отсыреть.

Однако чаще мы различаем туманы не по температуре,а по другому признаку – простому и практически важному. Самый опасный и неприятный мы оцениваем как«сильный», «густой», «плотный».Н о что стоит за этими оценками?Оказалось, что в 1см3 слабого тумана насчитывается 50-100 капелек, а сильного – 500-600, т.е. почти в десять раз больше Т ем, кто окунулся в промозглую сырость тумана, кажется, что все вокруг как будто пропитано водой. Эта убежденность опирается на традиционные представления о 100% влажности тумана. Однако измерения показывают, что относительная влажность может быть и меньше, иногда 80-90%,а в отдельных случаях и ниже. Примерно такая же влажность в облаках. Так что выражение «влажность тумана» вовсе не тавтология типа «мокрая вода».

Ведь это только кажется, что в сильном тумане одежда быстро намокает. А на самом деле,если попробовать «выжать» несколько кубических метров тумана, то... влаги не хватит даже на один глоток. Видимо, мы скорее всего переоцениваем водность туманов. В 1 м3 тумана содержится 0,2-0,5 г воды. Это означает, что «выжав» всю влагу из 1000 м3 тумана, мы едваутолим жажду.

В то же время простой расчет показывает, что в 1 км3 тумана может содержаться до полумиллиона литров воды. А этого количества влаги уже достаточно, чтобы оросить десятки гектаров полей. Во многих местах туманы и росы служат существенным источником влаги для растений.

Какие бывают туманы?

На первый взгляд все туманы одинаковы. Чаще всего нас не интересуют причины возникновения тумана, мы ждем, когда он рассеется, и забываем о нем до следующего появления. Однако метеорологи относятся к туманам иначе. Они знают, что не бывает тумана «вообще», есть определенные процессы, приводящие каждый раз к образованию того или иного вида тумана.

Легко сказать, что туман – это «лишняя» влага, выделяемая в виде мельчайших капелек. Труднее объяснить, откуда появились эти «излишки». В любом случае они сводятся к пугающему слову «тепловлагообмен», а проще – к двум причинам: испарению с теплой поверхности в холодный воздух и охлаждению теплой воздушной массы.

Почти все бывали свидетелями этих процессов.. Одни – наблюдали как парит незамерзающая полынья. Другие видели как зимой с моря на сушу надвигается сырая мгла, а летом туман упорно держится подальше от берега. Третьи – проклинали дорогу, пересекающую низины, овраги, лога, куда стекает холодный воздух и где регулярно рождаются туманы. Четвертые – вспоминаютпрекрасные по форме и точные по наблюдению стихи русских поэтов, не оставивших без внимания это, казалось бы невзрачное, явление погоды.

Напомним лишь некоторые хрестоматийноизвестные строки. Пушкинские: «Уж небо осенью дышало... Ложился на поля туман...», или: «Погасло дневное светило, на море синее вечерний пал туман...». Сравните их с есенинскими: «Нивы сжаты, рощи голы, от воды туман и сырость...», или: «Пряный вечер. Гаснут зори. По траве ползет туман...»

Удивительно, как динамичны туманы в глазах поэтов, они «веют», «опускаются», «ложатся», «поднимаются», «ползут»...М ногие ли это замечают?

Где прописаны туманы? Определить это достаточно просто – везде, где происходит столкновение воздушных масс с разной температурой и влажностью. Это, так называемые, пограничные районы: суша – море, теплое – холодное течение, граница морских льдов, граница снежного покрова. Такие условия складываются в северном полушарии, поэтому там есть районы, которые можно смело считать «полюсами туманов».

Так, на стыке теплого Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения в районе о.Н ьюфаунленда на год приходится 120 дней с туманами, особенно много их летом: в среднем за месяц бывает 22 туманных дня. Вот почему этот район считается одним из самых опасных для мореплавателей. Его дурная слава передается (уж не туманами ли?) расположенному по-соседству роковому «Бермудскому треугольнику»

Часто гостят туманы в районе Кольского полуострова (50-100 туманных дня в году), чуть реже они на побережьях Баренцева, Северного и балтийского морей, в Охотском и Японских морях, характерны они для Флориды и Калифорнии. Знаменитые красные опоры моста через пролив в Сан-Франциско частенько скрыты белесым покрывалом. Жители Нью-Йорка хорошо знают, что зимой теплые ветры с океана почти всегда приносят туманы.

Чем больше разность температур, тем интенсивнее туман. Любойиз насможет стать прогнозистом. Если разность температур водыи воздуха достигает 15 С , то вероятность образования тумана составляет 85-90%. Такие условия складываются на берегах южных морей и в предгорных районах.

Совсем другая родословная у «городских» туманов. При неблагоприятных условиях и загрязненном воздухе туман в городе может легко возникнуть и сохраняться в течение нескольких дней. Классический пример – Лондон и Петербург прошлых веков. Вспомните ощущение «Бедных людей» Достоевского: «Дождя не было, зато был туман, не хуже доброго дождя... Под ногами туман, над головой тоже туман...»

Однако реальные наблюдения не всегда соответствуют сложившимся по художественной литературе представлениям. Городские туманы зависят от десятков факторов (ветров, рельефа, близости водоемов, вида промышленности, типа транспорта и т.п.), которые могут сочетаться самым причудливым образом. Поэтому не удивляйтесь, что по данным климатологов, одним из самых туманных городов мира оказался... Рио-де-Жанейро. Там в тение года отмечается в среднем 164 дня с туманами. Второе место прочно занимает столица Эквадора Кито – 92 туманных дня в году. Затем с большим отрывом следуют Хельсинки – 60 дней, Бухарест – 55 дней и Лондон – 46 дней.

Многие северные европейские города вовсе не столь «туманны», как это иногда представляется. В Стокгольме, например, туман можно наблюдать лишь 13 дней в году, а в Дублине и Рейкьявике всего 5-7 дней. Парадоксально, но почти столь же редок туман в другой климатической зоне – в Монголии.

«Краткий климатический справочник по странам мира» (1984г.) бесстрастно свидетельствует, что в Петербурге и Москве число туманных дней в году почти одинаково: около 30. Это на 7 дней больше, чем в Риме, но зато на 14 дней меньше, чем в Берлине.

Есть на планете города, жители которых не смогут даже вспомнить, когда они видели туман в последний раз. Например, в Бейруте бывает один туманный день в году. Для жителя Хартума и Бомбея это погодное явление как бы не существует вовсе.

Видимость в тумане.

Ни одна из характеристик тумана для нас не так важна, как видимость в нем. Недаром, когда хотят подчеркнуть густоту тумана, говорят: ничего не видно на расстоянии вытянутой руки. Или: в двух шагах не видать! Сообщения о возможных туманах обязательно включаются в сводки погоды. А информация о резком снижении видимости распространяется как экстренное сообщение или штормовое предупреждение.

Для всех очевидно, что сила, плотность, густота тумана проявляются через дальность видимости в нем. Если видны предметы, удаленные на 500-1000 м, туман считается слабым, при видимости в пределах 50-500 м – умеренным, менее 50 м – сильным. Именно ограниченность видимости делает сильный туман опаснейшим погодным явлением. Плотный туман может полностью парализовать жизнь крупного города, ограничить действия авиации, блокировать дороги.

Но чем определяется плотность? Всего лишь количеством и крупностью капелек влаги в единице объема, т.е. водностью тумана, которая в свою очередь, зависит от температуры. Поэтому «теплый» туман почти всегда густой и плотный, а «холодный» - более жидкий и прозрачный. Если вы заметили как туман «клубится», т.е. в нем чередуютсямассы воздуха, значит вы наблюдаете пульсации температур, а с ними динамику водности и размеров капель.

Будьте внимательны! Вы можете заметить и изменение цвета тумана. Самые мелкие капли лучше всего рассеивают короткие световые волны (синие лучи), поэтому слабые туманы и дымка имеют синеватую окраску. В более плотных туманах капельки крупнее и практически одинаково рассеивают световые волны всех длин. Поэтому цвет таких туманов ближе к белому. Однако поэты видят гораздо более разнообразную палитру. Так, у Достоевского туманы «молочные», у Блока – «седые», у Бунина – «серебристые», у Гумилева – «белобрысые», у Цветаевой – «белокурые». А какие у вас?

Слышимость в тумане

Пробовали ли вы переговариваться в тумане? Наблюдательный человек подтвердит: даже в самом плотном тумане звуки слышны отлично. Но как далеко распространяются автомобильные или судовые сигналы в толще густого тумана? Не гаснут ли их басовитые звуки будто в слое ваты?

Знание этого вопроса было жизненно важно для моряков, так как при сильном тумане световые сигналы не проходят и опасность столкновения судов резко возрастает. По данным британской статистики столетней давности за десять лет у берегов Англии было зарегистрировано 273 кораблекрушения по причине густого тумана. Проблема вышла на государственный уровень, начались длительные исследования. Они сопровождались большим шумом – выстрелы из пушек, свистки и мощные сирены оглашали побережье днем и ночью, в любую погоду, в туман, дождь, снег.Ш ум не был напрасным...

Было установлено, что звуки хорошо распрстраняются на большое расстояние только в тех случаях, когда воздушная среда непрерывна и однородна. Если атмосфера состоит из слоев воздуха различной плотности и температуры, то на стыке каждого слоя звуковая энергия теряется и звук «не идет» - быстро гаснет. В то же время пасмурная погода прозрачна для звуков, а в самом густом тумане звуки могут распространяться на расстояние чуть ли не вдвое больше, чем в ясную погоду. Чем же тогда объяснить «провалы» звука, впечатление о е го «вязком» прохождении через мохнатые, шевелящиеся сгустки водяного пара? Ответ – именно в самой структуре тумана. Если туман клубится, пульсирует, значит он неоднороден, капли различны не только по температуре и размеру, но и по звукопроницаемости. Это часто бывает в горах.

Обычный равнинный туман состоит из огромного числа чрезвычайно малых капелек воды – диаметром менее тысячной доли миллиметра. Они создают сравнительно плотную, но однородную среду, поэтому рассеяния звуковых волн почти не происходит. Вот почему суда, поезда и автомашины, захваченные туманом, подают звуковые сигналы. Гудки и сирены – надежный источникинформации в самомгустомтумане.

Но одно дело – предупредить соседей о своем местонахождении, а другое – создать условия безопасного перемещения. Самый радикальный способ – ликвидация туманов. Человечество вплотную подошло к практической возможности борьбы с туманами. Проблема эта не столько технологическая, сколько экономическая и экологическая. Какова цена управления погодой и каковы его последствия? Пока этот вопрос остается открытым...

Условия образования туманов

1. Туман возникает в том случае, когда у земной поверхности создаются благоприятные условия для конденсации водяного пара. Нужные для этого ядра конденсации существуют в воздухе всегда.

Вследствие гигроскопичности ядер конденсации образование тумана начинается при относительной влажности меньше 100 % (около 90-95 %), т. е. еще до достижения точки росы. Известно, что при температурах около -10 °С туман может быть смешанным, а при более низких температурах даже и чисто кристаллическим. Существование тумана при таких температурах возможно при значениях относительной влажности меньше 100 %. Такая влажность указывает на отсутствие насыщения по отношению к жидкой воде, но для ледяных кристаллов она будет соответствовать насыщению.

Приближение к состоянию насыщения происходит преимущественно в результате охлаждения воздуха. Второстепенную роль играет увеличение влажности воздуха вследствие испарения с теплой поверхности в холодный воздух.

В зависимости от этих причин образования туманы делят на два основных класса: туманы охлаждения и туманы испарения. Первый из этих классов абсолютно преобладает.

2. Охлаждение воздуха у земной поверхности происходит при разных условиях. Во-первых, при перемещении воздуха с более теплой подстилающей поверхности на более холодную. Туманы, которые при этом возникают, называются адвективными. Во-вторых, при радиационном охлаждении подстилающей поверхности. Воздух в этом случае охлаждается главным образом от земной поверхности. Возникающие при этом туманы называют радиационными. В-третьих, при влиянии обоих факторов. Туманы, возникающие в этом случае, называют адвективно-радиационными.

3. Адвективные туманы возникают в теплых воздушных массах, перемещающихся над более холодной поверхностью, т. е. при перемещении воздушных масс из низких широт в высокие или зимой с теплого моря на холодную сушу, летом с теплой суши на холодное море, а также с теплых участков морской поверхности на холодные (например, у Ньюфаундленда при переносе воздуха из области Гольфстрима в область Лабрадорского течения).

На суше адвективные туманы наблюдаются чаще всего осенью и зимой, когда существуют особенно значительные различия в температуре между низкими и высокими широтами, а также между сушей и морем. На море они наблюдаются чаще весной и летом.

Адвективные туманы простираются в высоту на сотни метров. Возникают они при значительных скоростях ветра, поэтому в них может происходить коагуляция капель, и они принимают моросящий характер: наиболее крупные капельки из них выпадают.

4. Радиационные туманы различаются двух типов: поземные и высокие. Поземные туманы наблюдаются только над сушей в ясные и тихие ночи. Они связаны с ночным радиационным выхолаживанием почвы или снежного покрова. Вверх они распространяются лишь на десятки метров. Распределение их носит локальный характер: возникают пятнами, особенно в низинах, вблизи болот, на лесных полянах. Над большими реками они не возникают вследствие конвекции над теплой (в ночные часы) водой.

Поземные туманы образуются в тихую погоду, но не при штиле - небольшая скорость ветра необходима для возникновения турбулентности, обусловливающей распространение охлаждения и тумапообразования вверх. Эти туманы возникают в слое приземной инверсии и после восхода солнца исчезают вместе с ней.

Высокие радиационные туманы могут наблюдаться на суше \ и на море до высоты нескольких сотен метров в устойчивых антициклонах в холодное время года. Это результат постепенного, день за днем, выхолаживания воздуха в нижних слоях антициклона. Такой туман может сохраняться неделями над большими районами, сплошь их захватывая.

5. Туманы испарения возникают чаще всего осенью и зимой в холодном воздухе над более теплой открытой водой. Над реками и озерами в глубине материков они появляются вечером или ночью, куда стекает воздух, охлажденный над соседними участками почвы. Туманы испарения могут возникать также вечером во время или после дождя, когда почва сырая и сильно испаряет, а температура воздуха падает. Над арктическими морями туманы испарения возникают над полыньями или открытой водой у кромки льда, куда переносится более холодный воздух с ледяного покрова или материка. Над внутренними морями такими, как Балтийское и Черное, они наблюдаются зимой при переносе на них холодных воздушных масс с суши. Туман испарения обычно клубится и быстро рассеивается, так как нагревается снизу от теплой воды. Но если причина туманообразования длительно сохраняется, то туман может наблюдаться подолгу.

Туманы перечисленных типов являются внутримассовыми, т. е. возникают внутри воздушных масс, независимо от фронтов. Однако наблюдаются и туманы, связанные с фронтами. К ним относится один из видов туманов испарения - предфронгальный туман. Выпадающие фронтальные осадки увлажняют почву. В результате усиленного испарения как с почвы, так и с падающих капель дождя, воздух у земной поверхности достигает насыщения и в нем образуется туман. Такой туман наблюдается сплошной полосой перед фронтом вместе с дождем.

6. Можно "предвидеть появление поземного радиационного тумана в ближайшую ночь, основываясь на состоянии погоды с вечера. Если погода тихая и ясная и в вечерний срок наблюдений температура близка к точке росы, то с большей или меньшей уверенностью можно предсказать появление ночью поземного тумана. Для этой цели на основе многолетних наблюдений строят графики или выводят эмпирические формулы, которые позволяют определить ночное понижение температуры в данной местности по значениям метеорологических величин за вечерний срок. Если ночной минимум температуры достигнет точки росы, можно ожидать начала туманообразования. Однако интенсивный туман возникает лишь в том случае, если ночной минимум температуры будет значительно ниже, чем точка росы, определенная по вечерним наблюдениям. Только при этом условии сконденсируется достаточное количество водяного пара.

7. В суточном ходе туманы на равнине имеют максимум интенсивности и повторяемости утром. На высоких уровнях в горах туманы распределяются в течение суток равномерно или имеют слабый максимум в послеполуденные часы. Причина заключается в особых условиях туманообразования в горах.

Горный туман, по существу, представляет собой облако, возникающее в связи с восходящим движением воздуха по горным склонам. Этот туман, связанный с адиабатическим охлаждением воздуха, может быть выделен в особый тип тумана склонов.