Как образуется туман? Откуда он берется? Поэтапное формирование тумана в атмосфере. Как образуется паровой туман

Очутившись посреди белого сплошного облака, настолько плотного, что на расстоянии вытянутой руки практически ничего невозможно различить, нередко задаёшь себе вопрос: почему образовался такой густой туман, почему он белого цвета и начинаешь раздумывать о том, как долго это явление обычно длится, а также почему любой туман рассеивается.

Туманы формируются во время скопления в воздухе в нижних слоях атмосферы капель или ледяных кристалликов, из-за чего вдоль земной поверхности образуется напоминающая облака пелена, ограничивающая видимость настолько, что далее одного километра пространство не просматривается, а в некоторых случаях предметы становятся трудноразличимыми уже на расстоянии нескольких метров.

Если температура окружающей среды превышает -10°С, пелена пара состоит лишь из капель. Если температурные показатели колеблются от -10 до -15°С – из капелек воды и ледяных кристалликов, а когда на улице -15°С – туман состоит из мелких ледяных кристаллов, переливающихся при свете ночных фонарей.

Почему образуется этот феномен, ответить несложно: своим появлением он обязан или испарению воды с тёплой поверхности в холодный воздух, или охлаждению насыщенных влагой тёплых воздушных потоков. Например, за возникновением наземных облаков можно нередко наблюдать вечером или с утра после понижения температуры грунта и растительности (травы), нижние слоя атмосферы настолько сильно охлаждаются, что начинают выделять лишнюю влагу в виде водяных капель.

Ещё одним примером, на этот раз – зимним, является туман над рекой, озером или другим водоёмом, на льду которого образовалась прорубь: в морозы над ней всегда стоит пелена, стелющаяся над водной поверхностью. Происходит это потому, что температура воды во время морозов теплее окружающего её льда и воздуха, соприкасающегося с ним (из-за этого воздух над водой всегда теплее остального и туман над рекой в районе проруби стоит почти всегда).

После того как тёплый воздух смешивается с холодными воздушными потоками, он начинает охлаждаться, выделяя пар и образовывая у самой поверхности Земли облако. Поэтому туман над рекой и другими водоёмами обычно устойчивый и длительный: здесь постоянно смешиваются холодные и тёплые воздушные потоки и течения.

Ярким примером этого явления считается расположенный в Атлантическом океане канадский остров Ньюфаундленд. Из-за того, что здесь сталкиваются друг с другом два течения – тёплое Гольфстрима и холодное Лабрадорское, местные жители вынуждены проводить среди марева около ста двадцати туманных дней в году.

Формирование наземных облаков

Когда насыщенный водяными парами воздух охлаждается или смешивается с более холодными воздушными потоками, в атмосфере начинают выделяться капли. После этого при наличии над земной поверхностью мельчайших частичек пыли, они начинают к ним прилипать, наслаиваясь друг на друга и формируя капли более крупных размеров (чем больше в воздухе пыли, тем быстрее образуется облако, поэтому крупные города практически всегда окутаны слабой почти незаметной пеленой).

В тёплое время года размер такой капли колеблется от 5 до 15 мкм, во время морозов – от 2 до 5 мкм, поэтому зимний холодный туман не такой густой, как летний. Как только капли достигают необходимых объёмов, предметы оказываются расплывчатыми и трудноразличимыми: воздух при сильном тумане приобретает беловатый оттенок и синеватый – при слабом.

Ответ на вопрос, почему это явление бывает разных окрасов, прост: более мелкие капли лучше рассеивают короткие синие лучи, тогда как в густых наземных облаках капли более крупных размеров и световые волны рассеивают все лучи одинаково вне зависимости от их длины.

Водность таких облаков обычно не превышает 0,5 г/м3, но иногда густой туман может содержать до 1,5 г/м3 (этой воды достаточно, чтобы растения получили необходимую влагу, особенно это важно для растительности засушливых районов планеты). Насколько непроницаемой окажется пелена, во многом зависит от влажности воздуха, которая во время возникновения наземных облаков обычно составляет от 85 до 100%:

• если видимость не превышает 50 метров, наблюдается густой туман, а количество капель – 1200 на один кубический сантиметр;
• если пространство просматривается на расстоянии от 50 до 500 метров – умеренный (водяных капель в этом случае от 100 до 600);
• если видимость составляет километр – слабый (капель – от 50 до 100).

Нередки туманы и во время морозов, при этом явление можно увидеть даже тогда, когда влажность не превышает пятидесяти процентов. Обычно их можно наблюдать в городах, особенно на железнодорожных и автобусных вокзалах, где пелена образуется за счёт пара, который появляется во время сгорания топлива и выбрасывается в воздух через дымоходы и выхлопные трубы.

Виды

Своим происхождением наземные облака далеко не всегда обязаны лишь природе: большое число туманов возникает в городах, а потому состоят они не только из капель и пыли, но также дыма, копоти, которые выбрасываются фабричными или печными трубами, или возникают после или во время пожаров, когда горит лес, торф или степь. По происхождению метеорологи делят туманы на сухие (в их образовании как раз и виноваты дым, копоть и т. п.) и влажные (задействованы лишь вода и пыль), при этом нередко вторая форма перетекает в первую.

В свою очередь, влажные туманы, на образование которых непосредственно повлияла природа – это вечерний, ночной или утренний туман (именно этот период является оптимальным для возникновения стелющихся по земле облаков), метеорологи также делят на группы:

1. Поземный. Вечерний или утренний туман, который низко стелется над земной поверхностью или водоёмом (например, туман над рекой). Пелена может быть сплошная, а может идти отдельными клочьями, а видимость не будет превышать километра.
2. Просвечивающийся. Несмотря на то, что вдоль поверхности видимость невысока и в некоторых случаях не превышает нескольких метров, на небосводе вполне можно различить облака. К этому виду относят ночной, вечерний, и утренний туман.
3. Сплошной. Видимость густого тумана очень ограничена и часто не превышает пятидесяти метров. Небо почти не просматривается, поэтому облака различить почти невозможно. В основном это вечерний, ночной и утренний туман, а во время холодов при повышении температурных показателей холодный туман можно увидеть и днём.

Почему исчезают туманы

Продолжительность этого явления различная и может составлять от получаса до нескольких суток (особенно во время холодов или при столкновении тёплых и холодных воздушных и водных потоков, например, туман над рекой). Основной причиной того, почему любой туман рассеивается, является прогревание воздуха. Поскольку пелена образуется возле поверхности, после того, как солнечные лучи её прогревают, нагревается и воздух, вследствие чего капли испаряются и превращаются в пар.

Чем выше над земной поверхностью, тем туман рассеивается слабее, так как в верхних слоях атмосферы температура воздуха снова начинает понижаться, пар преобразовывается в водяные капли и формирует облака.

Летний туман у реки необыкновенно прекрасен. Только в такие моменты понимаешь, как же хорошо жить! А уж далекие берега, закрытые туманной дымкой, навевают лирические воспоминания и мечты.

Впрочем, даже у самого отпетого эстета далеко не всегда найдется ответ на вопрос о том, что такое туман и каков механизм его образования. Если вы тоже не знаете этого, приглашаем прочесть нашу статью.

Начать следует с того, что это природное явление образуется в том случае, если разогретый за день воздух соприкасается с холодной поверхностью воды или почвы.

Так что такое туман? Это - конденсат в форме мельчайших капелек (аэрозоля), которые, собравшись в одном месте, снижают видимость иногда до ноля.

Отметим, что образование туманов невозможно без твердых или жидких частиц, называемых ядрами конденсации. Именно на них начинает осаждаться вода, образуя капли. Само собой разумеется, что классические туманы из воды образуются только тогда, когда температура окружающего воздуха не ниже -20 градусов по Цельсию. В противном случае образуется их ледяная форма.

Кстати, а что такое туман изо льда? Фактически их образование начинается с конденсации той же самой воды на частичках в воздухе, но из-за низкой температуры эти капельки мгновенно переходят в твердую фракцию. Учитывая, что коэффициент светопреломления у льда выше, видимость в этом случае падает еще сильнее.

Это вам подтвердят все водители, которые хоть раз работали в условиях Крайнего Севера. В таких условиях крайне тяжело вести машину, так как даже почти ничем не помогают. Да и стекло обледеневает за пару минут, так что увидеть дорогу просто нереально.

Чаще всего туман (природа которого нами рассмотрена) образуется в осеннее время, так как воздух в этот период охлаждается медленнее водной или земной поверхности. В месте возникновения этого явления природы влажность атмосферного воздуха стремится к 100%.

Как мы уже говорили, структура тумана может быть самой разной. Образование может быть представлено только капельками воды, водой и льдом, а также исключительно ледяным кристаллами.

Как видите, туман - явление природы многостороннее, а потому неудивительно, что различают несколько его видов:

• Сплошной тип. Видимость ограничена едва ли не до ноля, движение автомобильного транспорта и полеты самолетов приостанавливаются.
• Дымчатая разновидность. Видимость падает средне, опасность при невысокой скорости движения невелика.
• «Поземь» - туман стелется на уровне почвы.

На берегах канадского Ньюфаундленда с этим явлением природы знакомы все местные жители. Дело в том, что в этих краях Гольфстрим соединяется с Лабрадорским течением, из-за чего возникает сильная разница температур. Полгода здесь все окутано сумрачной дымкой, а потому летчики и мореходы очень не любят эту местность.

Но есть на нашей планете места, в которых туманов никогда не видели. К примеру, это индийский город Бомбей. Ну, а чилийская не видела в последние несколько сотен (а то и тысяч) лет даже дождей, так что этому природному явлению там точно неоткуда взяться.

Вот вы и узнали, что такое туман и откуда он берется.

Туман по сути - это облако, существующее низко над поверхностью. Он появляется, когда неизбежен контакт теплого, влажного воздуха с более холодным.

Уровень концентрации водяного пара в воздухе определяется температурой: чем холоднее воздух, тем меньше пара он может содержать. Если пар превышает количество, возможное при данной температуре (точка, называемая уровнем насыщенного пара), он конденсируется в туман.

Если температура достаточно низкая, туман может образовываться даже в относительно сухом воздухе. Наиболее вероятно присутствие тумана в воздухе, содержащем большое количество пыли или других частиц, к которым могут прикрепляться водяные капли. В полярных регионах, где значение температуры может опускаться ниже -15 °С, иногда наблюдается замерзший туман, состоящий из кристаллов льда.

Конденсация - повсюду

Тот самый процесс конденсации, который создает туман, сопровождает некоторые обычные в повседневной жизни явления. Например, холодный воздух за окном охлаждает теплый воздух в помещении (1, сверху). Когда внутренний воздух остывает, водяной пар конденсируется, образуя частицы воды, из-за которых окно запотевает. Когда изо рта выдыхается теплый влажный воздух (2), он быстро охлаждается, а водяной пар конденсируется, из-за чего выдыхаемый воздух напоминает туман. Холодный сок в стакане (3) излучает холод вокруг себя, из-за чего водяной пар в воздухе конденсируется и на стакане образуются капли. Водяной пар, вырывающийся из чайника (4)у охлаждается воздухом и конденсируется в туманообразное облако.

Как образуется лучистый туман

Ночью, когда почва начинает освобождать поглощенное днем тепло, температура воздуха над ней начинает падать. Когда он в достаточной степени охлажден, водяной пар конденсируется в лучистый туман. Эта разновидность тумана часто появляется в низинных местах в ясные и сравнительно безветренные ночи. (На рисунке вверху статьи)

Образование адвективного тумана

Адвективный туман, типичный в местах, близких к океанам, появляется в случаях, когда масса влажного и теплого воздуха внезапно оказывается над холодной поверхностью. Нижний слой воздуха охлаждается, обуславливая конденсацию и образование частиц тумана.

Как образуется стелющийся туман

Когда теплый и влажный воздух поднимается по склону горы, он расширяется и остывает, вследствие чего водяной пар в воздухе конденсируется в туман. С таким туманом, который может напоминать неровные клочки, очень часто сталкиваются альпинисты. Если воздушные токи продолжают подниматься, то в конце концов стелющийся туман превращается в облака.

Как образуется паровой туман

Иногда холодный воздух циркулирует над местами, сохраняющими тепло ночью - например, над реками или прудами. В холодном воздухе конденсируется пар от теплой воды, образуя паровой туман. Чем больше амплитуда температур между водой и воздухом, тем гуще будет туман.

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:

1. 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.

1. 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.
2. 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.
3. 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

Туман образуется из-за конденсации водяных паров в воздухе. Зимой такое явление можно наблюдать, когда происходит смена атмосферного фронта. Когда ночью температура резко повышается или понижается, с утра образуется конденсат.

Вообще туман - это природное явление, которому свойственно появляться из-за разницы температур слов воздуха: нижнего и верхнего слоя. Туман может быть и зимой, особенно это явление характерно при резких перепадах температур от высоких к низким. Происходит процесс испарения влаги (снег тоже испаряется как ни странно) и соединение тепла, которое дат эта влага с холодным воздухом. Вот отсюда и туман.

Туман возникает из-за различий температурного режима земли и неба, зимой он бывает не часто, вернее не так часто как осенью или весной, но иногда можно увидеть зимой туман особенно ранним утром когда еще сохраняется низкая ночная температура, но уже начинает теплеть потому что начинается новый день.

Обычно туманы образуются при достаточно высокой влажности воздуха, за счет конденсации водяных паров. Однако часто бывает так, что в сильный мороз, при антициклоне и невысокой влажности воздуха, могут образовываться достаточно плотные туманы. Как правило это явление характерно для больших городов, особенно промышленных центров. При сильном морозе начинает конденсироваться влага от промышленных выбросов (из труб) и автомобильных выхлопов. Вносит свою лепту и печное отопление - люди больше обогревают свои дома в частном секторе именно в сильные морозы. А в обычном печном дыме оказывается достаточно много водяных паров.

Вопрос сложный для понимания обычному человеку

Попытаюсь объяснить попроще:

Зимой холодно, однако земля в какой то мере поддерживает нормальную температуру

Нормальная температура излучает тепло.

Когда это самое тепло и холодный зимний воздух соединяются - образуется туман.

Под сильными морозами всегда подразумевают соответствующую температурную аномалию. В южных районах сильным морозом могут назвать температуру 10 градусов. В более северных 30 градусов и пониже. Но в любом случае это некогда быстро переохладившийся воздух. Однако, туман в период таких морозов порождается не воздухом как таковым, а водой, влагой. Она во время туманов такого рода не опускается с неба, а поднимается с земли (в том числе - срывается и с поверхности водомов, выходит из тысяч горячих труб). Природный (натуральный) туман становится перемешанным со смогом. Мороз как бы преобразует по-своему е (влагу). Точнее, такое может происходить всегда, но во время перепадов данное явление становится наиболее наглядным. В часы штиля становится очень заметным образованное приземельное облако, которое мы морозным туманом и называем. Очень часто такой туман спускается на ветви деревьев и любые другие поверхности в виде инея.

Посмотрите во время сильного мороза на свои реснички. Они часто становятся моделью того, что я описала выше. 🙂

Туман появляется всегда из за разности температур верха, то есть воздуха который опускается с небес, и низа, то есть земли.Так вот на разности этих температур, холодная сторона превращается из за воздействия теплой в капельки пара которые и создают эти низкие облака.

Туман является лишь следствием испаряющейся влаги. В сильный мороз такое испарение быстро охлаждается и превращается в туман. Таким образом встречаются влажное тепло и холод. Холодный воздух просто соприкоснулся с теплом ещ неостывшей земли и превратился в туман. Структура тумана бывает разной и зависит от температуры. Чем ниже температура, тем больше ледяных частичек. При не очень низкой температуре туманное облако состоит из водяных капелек.

У нас в Иркутске в сильные морозы туман бывает из за того, что парит поверхность незамерзающей (после ГЭС река разогрета и течет в течение нескольких км. не замерзая) реки. Наверное и у Вас есть незамерзающие водоемы.

Даже зимой в воздухе присутствует влага, путь и в меньшем количестве. И когда наступают именно сильные морозы, особенно после относительного тепла, то эта влага превращается в льдинки, и мы видим именно ледяной туман. Влагу также добавляет снег, который испаряется, отдавая свое тепло. И при сильных перепадах в сторону минуса этот процесс интенсивнее, что добавляет влажности воздуху и сгущает туман. То, что снег и лд тоже испаряются доказывает постиранное бель, вывешенное на мороз. Хоть на улице и отрицательная температура, бель вс равно высыхает, хоть и не полностью.