Туман. Дымка

Туманы. Виды туманов. Влияние на полёты.

При насыщении, а затем конденсации или сублимации водяного пара в приземном слое атмосферы образуются мельчайшие капельки воды и кристаллы льда. Скопление таких частиц вызывает ухудшение горизонтальной видимости. Помутнение воздуха, вызванное скоплением продуктов конденсации или сублимации в приземном слое, при видимости менее 1000м, называется туманом . Если при этих же условиях видимость более 1000м, но менее 10 км, то явление носит название дымка . В международных авиационных кодах дымка – это явление при видимости от 1000м до 5 км.

Для образования тумана необходимы следующие условия:

Насыщение воздуха водяным паром у поверхности земли до 100%;

Наличие ядер конденсации.

По синоптическим условиям образования туманы подразделяются на

Внутримассовые;

Фронтальные.

Внутримассовые туманы, в зависимости от процесса, приводящего к насыщению воздуха водяным паром, делятся на:

Туманы охлаждения;

Туманы испарения.

Туманы охлаждения возникают вследствие выхолаживания земной поверхности (радиационные), или при перемещении относительно тёплого воздуха по холодной подстилающей поверхности (адвективные). К этой же группе относятся и туманы, связанные с атмосферными фронтами (фронтальные).

Радиационные туманы образуются вследствие радиационного выхолаживания земной поверхности и охлаждения благодаря этому приземного слоя воздуха. В тёплую половину года радиационные туманы образуются ночью в ясную или малооблачную погоду при слабом ветре, не превышающем 3м/с. Возникают они преимущественно над низинами и заболоченными местами. Вертикальная мощность (толщина) таких туманов может быть от нескольких метров до нескольких десятков метров. Особенно плотным они бывают в самом нижнем приземном слое, где происходит наибольшее охлаждение воздуха, с высотой плотность их быстро убывает. В полёте сквозь туман хорошо присматриваются реки, крупные ориентиры и огни, аэродром. А горизонтальная видимость у земли может составлять до 100м и менее. Резко ухудшается наклонная видимость при входе ВС в слой тумана на посадке.

Полёт выше радиационного тумана не представляет особых затруднений, т.к. этот туман располагается обычно пятнами и позволяет вести визуальную ориентировку. Указанные условия видимости при радиационных туманах иногда приводят к неправильной оценке метеорологической обстановки.

Радиационные туманы тёплого полугодия с восходом Солнца обычно рассеиваются, а иногда приподнимаются над землей, образуя тонкий слой разбросанно-слоистых (St fr) облаков, высота которых не превышает 100-200м. Рассеивание тумана может произойти при усилении ветра до 4-5м/с и более.

В холодную половину года радиационный туман бывает более опасным, чем в тёплую. В этот период при установившейся ясной погоде выхолаживание воздуха может распространиться на большую высоту. Образующийся радиационный туман имеет вертикальную мощность от нескольких сот метров до 1,5-2 км и сохраняется продолжительное время (иногда до нескольких суток).

Адвективные туманы возникают при движении (адвекции) относительно тёплых влажных воздушных масс по холодной подстилающей поверхности. Путем турбулентного перемешивания охлаждение распространяется до высоты в несколько сот метров, где обычно наблюдается слой инверсии. В охлажденном приземном слое возникает туман, который нередко сопровождается моросящими осадками. Под воздействием задерживающего инверсионного слоя под ним, наблюдается наибольшее скопление водяного пара. Вследствие этого плотность адвективного тумана увеличивается по мере подъёма вверх. При этом тумане горизонтальная видимость бывает несколько лучше у земли, а на высоте (выше нескольких десятков метров) она резко ухудшается.

В отличие от радиационных туманов адвективные туманы могут наблюдаться при ветре со скоростью 5-10 м/с и более. Эти туманы могут возникать в любое время суток и сохраняться в течение длительного времени и распространяться на большую территорию.

Адвективные туманы представляют большую опасность для авиации, особенно на малых высотах. Продвигаясь со значительными скоростями (20-40 км/час) они могут в течение короткого промежутка времени закрыть на большой территории действующие и запасные аэродромы и удерживаться длительное время. Полёт выше адвективного тумана возможен только по приборам и при благоприятных условиях погоды на аэродроме посадки. Адвективные туманы могут вызывать обледенение гололёд, морось.

Фронтальные туманы связаны с атмосферными фронтами, разделяющими тёплые и холодные воздушные массы. Наиболее часто фронтальный туман возникает на тёплом фронте в клине холодного воздуха, находящегося в передней части, в зоне выпадающих осадков.

Причиной образования этого типа тумана является понижение давления перед фронтом. Оно приводит к адиабатическому расширению приземного воздуха и его охлаждению. Водяной пар, находящийся в воздухе в состоянии близком к насыщению (вследствие испарения выпадающих осадков), при охлаждении воздуха до точки росы и ниже конденсируется. Результатом конденсации является фронтальный туман. Этот туман занимает полосу шириной до 200км. Иногда он может сливаться с вышележащими облаками или присоединяться к адвективному туману, возникшему в зафронтальном воздухе. Фронтальный туман особенно опасен для полётов тогда, когда он сливается с фронтальными облаками. Если при этом фронтальный туман сливается с адвективным туманом зафронтального тёплого сектора, то условия погоды являются крайне неблагоприятными и опасными для производства полётов на больших площадях.

Туманы испарениявозникают вследствие притока водяного пара с тёплой водной поверхности в охлажденный воздух. Для образования таких туманов необходима разность между температурами воздуха и водной поверхностью более 10°С.

Туманы испарения бывают морскими над незамерзающими заливами в зимнее время и осенние – над реками и озёрами в осенние месяцы, когда поверхность воды в реках т озёрах оказывается значительно теплее, чем воздух. Эти туманы могут достигать большой интенсивности и высоты в несколько метров, иногда десятков метров.

Морозные туманы образуются вследствие поступления в приземные слои воздуха водяного пара с продуктами сгорания. В населённых пунктах и на аэродромах Сибири такие туманы возникают в период топки печей и при работе авиационных двигателей при температуре воздуха ниже -40°С. В больших городах, где круглосуточно в воздух поступает большое количество водяного пара, образующегося при сгорании топлива, такие туманы могут возникать и при более высокой температуре, порядка -16°С и ниже.

При наличии слабого ветра и небольшом его усилении с высотой такие туманы образуются над землей на высоте 50-200м, значительно ухудшая наклонную видимость с самолёта.

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.

Практически любые родители однажды сталкиваются с необходимостью отвечать на множество вопросов своего ребенка, раскрывая перед ним устройство окружающего нас мира.

Но многие ли из нас готовы ответить, например, на такой простой вопрос – что такое туман? Прежде, чем рассказывать ребенку, взрослые должны сами хорошо разбираться в теме вопроса, только в этом случае можно стать для малыша непререкаемым авторитетом во всем.

Что такое туман?

Итак, что такое туман, почему он образуется и не вредно ли для здоровья дышать этим воздухом? На первую часть вопроса большинство взрослых людей могут ответить следующее: туман – это мелкие, практически неразличимые глазом капельки воды, конденсирующейся в холодном воздухе.

При этом прозрачность воздуха ухудшается: если граница видимости меньше одного километра, явление называется туманом. Граница видимости в пределах от одного до десяти километров называется дымкой.

Подобно тому, как над кастрюлей с горячим супом появляется пар – результат интенсивного испарения воды и конденсации ее при соприкосновении с воздухом комнатной температуры – туман появляется тогда, когда теплые слои воздуха резко остывают с образованием мельчайших капелек влаги.

Если воздух остывает до температуры ниже нуля, капельки влаги тут же замерзают, образуя столь же мелкие кристаллики льда.

Виды тумана

Метеорологи различают несколько разновидностей тумана, в зависимости от способа образования и географических условий местности. Они подразделяются на два основных вида: туманы испарения и охлаждения.

Туманы охлаждения бывают следующими:

Радиационные туманы ничего общего с радиоактивностью не имеют. Они образуются летом в вечернее и ночное время, преимущественно над озерами, реками либо низменными местностями. Вследствие солнечной радиации вода в водоемах нагревается в течение дня. Ночью нижние слои воздуха остывают быстрее воды, которая, испаряясь и вновь конденсируясь в холодном воздухе, образует слои тумана.


Адвективные туманы наиболее часты в приморских местностях. Они образуются вследствие проникновения теплой воздушной массы с морских просторов на более холодную прибрежную линию суши. Ширина прибрежной линии, где наблюдается активное образование тумана, может достигать нескольких сотен километров.

Склоновые туманы образуются на склонах гор вследствие подъема теплой воздушной массы с поверхности земли и ее адиабатического охлаждения.

Разновидности туманов испарения:

Морские туманы чаще всего образуются в холодное время года вследствие испарения воды из незамерзающих участков моря. Поступая в слои морозного воздуха, пар конденсируется с образованием тумана.

Осенние туманы образуются благодаря испарению воды с поверхности реки либо озера, при соприкосновении этих испарений с холодным воздухом суши, так как вода сохраняет тепло дольше, чем суша.

Туманы смешения — как видно из названия, причиной их образования является смешение воздушных потоков, имеющих разную влажность и температуру. Наиболее часто туманы смешения встречаются в районах, в которых встречаются теплые и холодные морские течения.

Существует еще одна разновидность – городские туманы , причиной возникновения которых может быть любая из перечисленных выше причин, усиленная большим количеством содержащихся в городском воздухе твердых микрочастиц пыли, продуктов горения и других промышленных выбросов.

Эти частицы служат ядрами конденсации влаги, благодаря чему туман в больших городах не только образуется чаще, чем в загородных местностях, но и имеет ряд негативных качеств. Такой туман в Британии называют смогом.

Как туман влияет на здоровье человека?

Обычный туман, образующийся в чистом воздухе, совершенно безвреден для здоровья при условии, что человек одет соответственно погоде.

Другое дело – смог, содержащий не только капельки воды, но и выхлоп автомобилей, выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ и другие загрязнения.


Он, безусловно, наносит вред дыхательной и сердечно-сосудистой системам человеческого организма, а также негативно воздействует на всю окружающую среду – растения, животных и даже здания и сооружения в городе.

Туман – это скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы, до высоты в несколько сотен метров, понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее.
Туман образуется в результате конденсации или сублимации водяного пара на аэрозольных (жидких или твёрдых) частицах, содержащихся в воздухе. Туман из водяных капель наблюдается при температурах воздуха выше -20 °С, но может встречаться даже и при температурах ниже -40 °С. При температуре ниже -20 °С преобладают ледяные туманы.
Видимость в тумане зависит от размеров частиц, образующих туман, и от его водности (количества сконденсированной воды в единице объёма.). Радиус капель тумана колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной температуре. Водность тумана обычно не превышает 0,05-0,1 г/м3, но в отдельных плотных туманах может достигать 1-1,5 г/м3. Количество капель в 1 см3 колеблется от 50-100 в слабых туманах до 500-600 в плотных. В очень плотных туманах видимость может понижаться до немногих метров.

По дальности видимости выделяют следующие виды туманов:
1) Дымка — сильно разреженный туман, сплошное более-менее однородное серое или голубоватое помутнение атмосферы с горизонтальной дальностью видимости (на уровне глаз стоящего на земле наблюдателя, т.е. около 2 м над поверхностью земли) от 1 до 9 км. Может наблюдаться перед туманом или после него, а чаще как самостоятельное явление. Нередко наблюдается во время осадков, особенно жидких и смешанных (дождя, мороси, дождя со снегом и т.п.) вследствие увлажения воздуха в приземном слое атмосферы за счёт частичного испарения выпадающих осадков.
Не следует путать дымку с ухудшением горизонтальной дальности видимости из-за пыли, дыма и т.п. В отличие от этих явлений, относительная влажность воздуха при дымке превышает 85-90%.
2) Поземный туман — туман, низко стелящийся над земной поверхностью (или водоёмом) сплошным тонким слоем или в виде отдельных клочьев, так что в слое тумана горизонтальная видимость составляет менее 1000 м, а на уровне 2 м — превышает 1000 м. Наблюдается, как правило, в вечерние, ночные и утренние часы.
3) Просвечивающий туман — туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), слабо развитый по вертикали, так что возможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха.
4) Туман — сплошной туман с горизонтальной видимостью на уровне 2 м менее 1000 м (обычно она составляет несколько сотен метров, а в ряде случаев снижается даже до нескольких десятков метров), достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба (количество и форму облаков). Чаще наблюдается вечером, ночью и утром, но может наблюдаться и днём, особенно в холодное полугодие при повышении температуры воздуха.
По способу возникновения разделяют туманы охлаждения и туманы испарения. Первые возникают при охлаждении воздуха ниже температуры точки росы, содержащийся в нём водяной пар при этом достигает насыщения и частично конденсируется; вторые - при дополнительном поступлении водяного пара с более тёплой испаряющей поверхности в холодный воздух, вследствие чего также достигается насыщение. Туманы охлаждения наиболее часты.

По синоптическом условиям образования различают:
1) туманы внутримассовые, формирующиеся в однородных воздушных массах,
2) туманы фронтальные, появление которых связано с атмосферными фронтами.
Преобладают внутримассовые туманы, в большинстве случаев это туманы охлаждения. Внутримассовые туманы делятся на радиационные и адвективные.
Радиационные образуются над сушей при понижении температуры вследствие радиационного охлаждения земной поверхности, а от неё и воздуха. Наиболее часто они возникают в ясные ночи при слабом ветре, преимущественно в антициклонах. После восхода солнца радиационные туманы обычно быстро рассеиваются. Однако в холодное время года в устойчивых антициклонах они могут сохраняться и днём, иногда много суток подряд.
Адвективные туманы образуются вследствие охлаждения тёплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Интенсивность адвективных туманов зависит от разности температур между воздухом и подстилающей поверхностью и от влагосодержания воздуха. Они могут развиваться как над сушей, так и над морем и охватывать огромное пространство, иногда порядка нескольких десятков и даже сотен тысяч км2. Адвективные туманы обычно бывают при пасмурной погоде и чаще всего в тёплых секторах циклонов. Адвективные туманы более устойчивы, чем радиационные, и часто не рассеиваются днём. Некоторые адвективные туманы относятся к туманам испарения и возникают при переносе холодного воздуха на тёплую воду. Туманы такого типа часты, например, в Арктике, когда воздух попадает с ледового покрова на открытую поверхность моря.
Фронтальные туманы образуются вблизи атмосферных фронтов и перемещаются вместе с ними. Насыщение воздуха водяным паром происходит вследствие испарения осадков, выпадающих в зоне фронта. Некоторую роль в усилении тумана перед фронтами играет падение атмосферного давления, которое создаёт небольшое адиабатическое понижение температуры воздуха. Туманы в населённых пунктах бывают чаще, чем вдали от них. Этому способствует повышенное содержание гигроскопических ядер конденсации (например, продуктов сгорания) воздухе.
Туман значительно влияет на видимость, которая является одним из важнейших факторов безопасного плавания для судоводителя Видимость — расстояние, на котором днем исчезают последние признаки наблюдаемого объекта (становятся неразличимыми его очертания), а ночью становится неразличимым нефокусированный источник света определенной интенсивности. Видимость оценивается в баллах, глазомерно по ряду объектов, расположенных на различных расстояниях от наблюдателя, по международной шкале видимости (таблица 1):
Таблица 1. Международная шкала видимости.
Балл Дальность видимости Балл Дальность видимости
0
1
2
3
4 0-50 м
50-200 м
200-500 м
500-1000 м
1-2 км 5
6
7
8
9 2-4 км
4-10 км
10-20 км
20-50 км
50 км

Таблица 2. Обозначение тумана при нанесении данных на метеокарты.

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...