Почему образуется туман, и куда он пропадает

Науки о природе

Сущность тумана

Сущность тумана

С научной точки зрения туман – это результат конденсации, возникающей вследствие столкновения теплых и холодных воздушных масс. В результате такого «конфликта» в нижних слоях атмосферы образуется большое количество капель или кристаллов льда. Структура зависит от температуры окружающей среды. Реже можно встретить нечто среднее, являющееся результатом соединения воды в двух состояниях – жидком и кристаллическом.

Образование тумана — интересный и сложный процесс, на который влияет ряд факторов: от температуры до направления ветра. Туман – явление в течение всего сезона, но самый густой туман образуется летом из-за способности капель притягивать частицы пыли. В результате их размер увеличивается и они образуют своеобразное облако. Если плотность вещества высока, оно приобретает беловатый оттенок; в противном случае он приобретает синеватый оттенок.

Особенности процесса образования и исчезновения тумана

Цвет покрытия может меняться в зависимости от размера капель и дисперсии световых волн. Чем меньше размер конденсата, тем лучше его отражательная способность. Интересно, что туман может появиться и во время сильного мороза. Хотя необходимый уровень влажности должен составлять около 100%, в холодную погоду он достигает лишь половины этого уровня. В населенных пунктах густой туман часто можно наблюдать в районе железнодорожных и автовокзалов из-за образования большого количества пара в результате сгорания топлива.

В естественных условиях зимой дымку часто можно увидеть вблизи водоемов, надо льдом. Причина в перепадах температур: вода теплее воздуха, и при столкновении теплых воздушных масс над поверхностью с холодными образуется конденсат. Такие туманы держатся очень долго.

Иногда возникает ощущение, что облака, находящиеся ближе к земной поверхности, более плотные по сравнению с теми, что находятся на небе. Но это неправда. Просто капельки влаги у поверхности мельче, что позволяет им образовывать более плотную вуаль.

Лондон и атлантическое побережье Ньюфаундленда считаются самыми туманными местами на планете. Изучению этого явления уделяется более пристальное внимание.

Как образуются туманы

Как образуются туманы

В воздухе происходит непрерывное столкновение горячих и холодных потоков. Холодные воздушные массы движутся вниз, а теплые воздушные массы поднимаются. При их столкновении происходит процесс конденсации: мелкие капельки висят в воздухе и образуют своеобразное облако.

Чем выше влажность, тем больше вероятность образования тумана. В районах с засушливым климатом оно возникает редко и только тогда, когда температура падает почти до экстремальных показателей. Белесую полупрозрачную пелену обычно наблюдают в низинах и у воды в ночные и ранние утренние часы, так как более быстрое охлаждение воздуха создает благоприятные условия для «рождения» тумана.

Виды и характеристики туманов

Виды и характеристики тумана

Современные реалии таковы, что туман уже не всегда является результатом природных процессов. В крупных городах туманы часто образуются не только с участием пыли, но и дыма, сажи, копоти – результата выбросов заводов, фабрик или дымоходов. В естественной среде они могут возникать при пожарах, когда горит лес, степь или торфяник. В зависимости от происхождения туманы делятся на сухие и влажные, причем часто одна форма свободно переходит в другую.

Туман обычно стелется утром или вечером низко над поверхностью земли или водоема. Дымка может быть как сплошной, так и разбитой на отдельные полосы, что существенно снижает видимость; полупрозрачный. Такая завеса ухудшает видимость, но хорошо видны высоколежащие предметы. Этот тип тумана может образоваться в любое время суток; непрерывный. Густая, плотная пелена значительно сужает зону видимости, которая зачастую ограничивается 50 м. Чаще всего она образуется ночью и ранним утром, но в холодное время при превышении температурных показателей может образовываться и днем.

Можно ли назвать туман водяным паром?

Пар — прозрачный газ, образующийся при нагревании жидкости. Мелкие частицы жидкой воды, сконцентрированные в облако, образуют туман.

В повседневной жизни люди часто наблюдают дымку над чайником, когда кипятят воду – при этом образуется туман. Видно – водяным паром это не назовешь. И наоборот: водяной пар прозрачен – это газ.

Пар трудно найти в природе, за исключением горячих источников; он образует простую термодинамическую систему с горячей водой. Часто наблюдается явление тумана.

Образование тумана – конденсация или парообразование?

Образование тумана – это конденсация мелких частиц воды. Например, ночью, когда воздух над водоемами остывает, частицы воды образуют из воздуха облака.

Происходит процесс конденсации частиц воды – появляется туман. Затем при повышении температуры воздуха в течение дня частицы воды опадают на землю – появляется роса.

Испарение – молекулы воды изменяются, переходят в газообразную форму – пар. Конденсат – молекулы воды не изменяются, собираются в туман. Так что образование тумана – это определенно конденсат.

Общие сведения

Туман можно наблюдать в любое время года. Летом они наиболее плотные. Это связано со способностью воды притягивать частицы пыли. Капли, образующиеся в результате испарения над поверхностью Земли, увеличиваются в размерах в результате воздействия пылевой взвеси; их радиус варьируется от 5 до 15 микрон. Чем больше водяные шарики, тем быстрее формируется облако. При высокой плотности он становится белым, при низкой – голубоватым.

В лесу

Цвет туманной дымки меняется в зависимости от размера капель и рассеяния световых волн. Чем мельче конденсат, тем лучше он отражает солнечные лучи. В результате мы видим синеватые или синеватые тона. Крупные капли рассеивают одинаковое количество света, исходящего от лучей разной длины, делая туманную дымку молочно-белой. Лед – довольно необычное явление, которое фиксируется в холодных регионах. Его появление очень редкое.

Относительная влажность во время этого природного явления обычно составляет около 100 процентов.

Бывает, что в морозную погоду образуется туман. При этом влажность не превышает 50 процентов. Чаще всего зимний туман можно увидеть в городах – на вокзалах или автовокзалах. Причина – пар, возникающий вследствие сгорания топлива.

Земные облака часто можно наблюдать зимой над водоемами, где образуется лед. Почему зимой над реками и озерами расстилается белая пелена? Причина кроется в перепадах температур: вода в водоеме гораздо теплее воздуха и льда. Когда воздушные потоки встречаются, они образуют конденсат, который хорошо виден над поверхностью льда. Такие туманности самые длинные.

Над прудом

Над материками туман образуется преимущественно осенью, над океанами и морями — весной, когда водная поверхность достаточно холодная.

Иногда создается ощущение, что облака внизу плотнее, чем на небе. Это обманчивое впечатление. На самом деле капли влаги у поверхности почвы меньше по размеру, поэтому кажутся образующими плотную белую «подушку».

Есть места, где туман – обычное явление. Самыми туманными считаются атлантическое побережье Ньюфаундленда в Канаде и Лондон. Описанию этих фактов уделено большое внимание.

Как образуется туман

В воздухе происходит постоянное движение горячих и холодных потоков. Тепло стремится вверх, холод – вниз. При встрече двух воздушных масс разной температуры происходит конденсация: микроскопические капельки воды прилипают к воздуху и образуют нечто вроде облака.

В поле

Чем выше уровень влажности, тем больше вероятность возникновения тумана. В местах с засушливым климатом подобные явления происходят очень редко и только при крайне низких температурах. Чаще всего белую дымку можно наблюдать над водоемами и в низинах, особенно ночью и перед рассветом. Воздух в таких местах остывает быстрее, чем земная поверхность и водные массы, создавая лучшие условия для образования облачного «процесса».

Водяной пар

Водяной пар – это вода в газообразном состоянии (прозрачная) с температурой более 100°С. Пар образуется при нагревании жидкости до температуры кипения, он обладает огромной кинетической энергией, которую человек научился использовать в своих целях.

Благодаря созданию Джеймсом Уаттом современной паровой машины, энергия пара активно используется в промышленности, на транспорте и в быту. Он приводит в движение турбины и локомотивы, раздувает печи плавильных заводов и помогает отпаривать одежду во время глажки.

Виды туманов

Существует несколько систем классификации этого явления. Метеостанции делятся на следующие типы:

  • Метро. Встречается на низких уровнях над землей или водой. Появление наблюдается утром, вечером и ночью. Днем здесь сохраняется низкая температура. Видимость сравнительно высокая, на уровне человеческого глаза составляет 1-10 км.
  • Прозрачный. Формы в любое время суток. Чем холоднее воздух, тем больше шансов увидеть полупрозрачные виды днем. Видимость низкая – менее 1 км.
  • Твердый. Сильный туман высокой плотности. Видимость низкая, сотни или десятки метров.
  • Фронтальный. Результат образования низкого и фронтального слоистого облака. Сопровождается осадками.
  • Морозильник. Сопровождается появлением морозов. Может состоять из частиц переохлажденной воды, замороженных на поверхности.

Отдельно выделяются ледяные облака. Возникает при минусовой температуре ниже -20 градусов. Влажность должна быть близкой к 100%. Состоит из мелких кристаллов льда. Чаще всего встречается в арктическом регионе и в холодные зимы. В городских условиях явление возникает из-за выхлопов автомобилей и заводского дыма, охлаждаемых окружающей атмосферой в сильный мороз.

Сосульки
Лед

Внутримассовые варианты делятся на 3 класса:

  • Радиация. Возникает вследствие радиационного охлаждения почвы и влажного воздуха. Охлажденный воздух превращается в росу. Условием появления является температурная инверсия. Причина в том, что воздушные массы медленно поднимаются. По мере его подъема температура воздуха увеличивается. В солнечную погоду он исчезает. Явление сохраняется во время антициклона.
  • Адвективный. Класс появляется во время теплых циклонов. Плотность зависит от разницы температур воздушной массы и поверхности. Явление происходит над водой и сушей. Не исчезает в течение дня.
  • Морской. Альтернативное название – пар. Формирование атмосферного явления происходит над океаном, озером, рекой, океаном. Холодный воздух дует на теплую воду, пар поднимается вверх и ухудшает видимость.

Морской туман
Морской

Разновидности туманов

Различные характеристики земных облаков делят их на несколько категорий. Типы тумана — это целый ряд свойств, позволяющих нам более подробно узнать о процессах в атмосфере, которые мы можем видеть, но не всегда можем объяснить. Среди них:

  • Метро.Метро
    Конденсат образуется у поверхности земли. По поверхности стелется белая дымка, практически не ухудшающая видимость. Снежный покров может покрывать большую площадь суши или иметь вид небольших «пятен». Обычное время выступления – ночные и утренние часы. При желании можно предугадать появление метели. Достаточно понаблюдать за погодными условиями накануне. В спокойный ясный вечер и температуру, близкую к точке росы, вероятность образования тумана приближается к 100 процентам. Формирование плотной куртины будет зависеть от минимальной ночной температуры: она должна быть ниже точки росы.
  • Прозрачный.Прозрачный
    Образует конденсат средней плотности. При этом он перекрывает горизонтальную видимость на 100-200 метров. Если поднять голову, то можно увидеть небо во всех деталях. Летом, когда погода ясная, видны облака и солнце, ночью – звезды и луна.
  • Твердый.Твердый
    Плотность густого тумана настолько велика, что трудно увидеть предметы на расстоянии нескольких метров или вытянутой руки.
  • Лед или мороз.Лед
    Состоит из кристаллов льда, сверкающих и переливающихся в солнечных лучах. Ледяной туман чаще всего наблюдается в холодных районах, где вода может оставаться жидкой при сильном морозе и температуре ниже -40°С.

Как появляется?

В атмосфере Земли происходит постоянное движение воздушных масс. Кроме того, вниз стремятся холодные массы, более тяжелые и насыщенные влагой. Теплые массы легче и лежат сверху. Когда теплые и холодные фронты сталкиваются, мелкие капли воды собираются в воздухе и образуют облака.

Формирование явления связано с такими факторами, как:

  • разница температур между воздушными массами;
  • скорость ветра;
  • влажность воздуха.

По сути, это та же вода в мельчайших частицах. При взаимодействии сильно охлажденных атмосферных масс с менее холодными возникает «морозный туман», состоящий из мельчайших кристаллов льда.

Читайте также: Арктические пустыни России

Оцените статью
Блог про экологические проблемы