Туман

Тума́н — атмосферное явление — скопление воды в воздухе, образованное мельчайшими частичками воды (при температуре воздуха выше −10 °C — капельки воды, от −10 до −15 °C — смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15 °C — кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

Согласно терминам и определениям рекомендации по межгосударственной стандартизации 75-2014, «туман есть взвесь очень мелких капель жидкой воды в газе, уменьшающая его прозрачность, а изморозь — взвесь очень мелких кристаллов льда (снега) в газе, уменьшающая его прозрачность»^[1].

Этимология

Слово «туман» было заимствовано из тюркских языков — в них оно часто используется сегодня в том же значении (ср. узбекское tuman «туман», турецкое duman «дым» и т. п.). Также не исключено происхождение слова от индоевропейского корня (с перегласовкой), что и тьма (др.-инд. támas «мрак», латинское tenebrae «мрак»)^[2].

Общие сведения

Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85—90 %). В сильные морозы (−30 °C и ниже), однако, в населённых пунктах, на железнодорожных станциях и аэродромах так называемые «морозные туманы» могут наблюдаться при любой относительной влажности воздуха (даже менее 50 %) — за счёт конденсации водяного пара, образующегося при сгорании топлива (в двигателях, печах и т. п.) и выбрасываемого в атмосферу через выхлопные трубы и дымоходы.

Непрерывная продолжительность туманов составляет обычно от нескольких часов (а иногда полчаса-час) до нескольких суток, особенно в холодный период года.

Туманы препятствуют нормальной работе всех видов транспорта (особенно авиации), поэтому прогноз туманов имеет важное практическое значение.

Искусственное создание туманов используется при научных исследованиях, в химической промышленности, теплотехнике, борьбе с вредителями растений и других областях.

Туман можно отнести к коллоидным растворам, поскольку его можно считать аэрозолем с жидким основанием.

Разновидности туманов

На метеостанциях отмечают следующие виды тумана:

• Позёмный — туман, низко стелющийся над земной поверхностью (или водоёмом) сплошным тонким слоем или в виде отдельных клочьев, так что в слое тумана горизонтальная видимость составляет менее 1000 метров, а на уровне двух метров — превышает 1000 метров (обычно составляет, как при дымке, от 1 до 9 км, а иногда — 10 км и более). Наблюдается, как правило, в вечерние, ночные и утренние часы. Отдельно отмечается позёмный ледяной туман, наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10..−15 °C и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.
• Просвечивающий — туман с горизонтальной видимостью на уровне двух метров менее 1000 метров (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. Отдельно отмечается просвечивающий ледяной туман, наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10..−15 °C и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.
• Туман — сплошной туман с горизонтальной видимостью на уровне двух метров менее 1000 метров (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. Отдельно отмечается ледяной туман, наблюдаемый при температуре воздуха ниже −10..−15 °C и состоящий из кристалликов льда, сверкающих в солнечных лучах или в свете луны и фонарей.

Классификация

По способу возникновения туманы делятся на два вида:

• туманы охлаждения — образуются из-за конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы;
• туманы испарения — испарения с более тёплой испаряющей поверхности в холодный воздух над водоёмами и влажными участками суши.

Кроме того, туманы различаются по синоптическим условиям образования:

• внутримассовые — формирующиеся в однородных воздушных массах;
• фронтальные — образующиеся на границах атмосферных фронтов.

Дымка — очень слабый туман, при котором дальность видимости составляет несколько километров. В практике метеорологического прогнозирования считается, что при дымке видимость превышает/равняется 1000 метрам, но менее 10 км, а при тумане видимость — менее 1000 метров. Сильным туман считается при видимости менее или равной 200^[3] метрам.

Внутримассовые туманы

Внутримассовые туманы преобладают в природе и, как правило, являются туманами охлаждения. Их также принято разделять на несколько типов:

• Радиационные туманы — туманы, появляющиеся в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъёму воздушной массы. 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. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана — смог.
• Адвективные туманы, образующиеся вследствие охлаждения тёплого влажного воздуха при его движении над более холодной поверхностью суши или воды. Их интенсивность зависит от разности температур между воздухом и подстилающей поверхностью и от влагосодержания воздуха. Эти туманы могут развиваться как над морем, так и над сушей, охватывая огромные пространства, в отдельных случаях — до сотен тысяч км². Адвективные туманы обычно бывают при пасмурной погоде и чаще всего в тёплых секторах циклонов. Они более устойчивы, чем радиационные, и часто не рассеиваются днём.
  • Морской туман — адвективный туман, возникающий над морем в ходе переноса холодного воздуха на тёплую воду. Такой туман является туманом испарения. Туманы такого типа часты, например, в Арктике, когда воздух попадает с ледового покрова на открытую поверхность моря.

Фронтальные туманы

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 туманов перед фронтами играет наблюдающееся здесь падение атмосферного давления, создающее небольшое адиабатическое понижение температуры воздуха.

Сухие туманы

К туманам в разговорной речи и в художественной литературе порой относят так называемые сухие туманы (помоха, мгла) — значительное ухудшение видимости за счёт дыма лесных, торфяных или степных пожаров, либо за счёт лёссовой пыли или части песка, поднимаемых и переносимых ветром иногда на значительные расстояния, а также за счёт выбросов промышленных предприятий.

Нередка и переходная ступень между сухими и влажными туманами. Такие туманы состоят из водяных частиц вместе с достаточно большими массами пыли, дыма и копоти. Это так называемые «грязные», «городские» туманы, являющиеся следствием присутствия в воздухе больших городов массы твёрдых частиц, выбрасываемых при топке дымовыми, а ещё в большей степени — фабричными трубами.

Характеристики туманов

Показатель «водность тумана» используется для характеризации туманов и обозначает общую массу водяных капелек в единице объёма тумана. Водность туманов обычно не превышает 0,05—0,1 г/м³, но в отдельных плотных туманах может достигать 1—1,5 г/м³.

Кроме водности, на прозрачность тумана влияет размер частиц, его образующих. Радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 60 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5—15 мкм при положительной температуре воздуха и 2—5 мкм при отрицательной температуре.

Частота возникновения

Самое большое количество туманных дней на уровне моря — в среднем, более 120 в году — наблюдается на канадском острове Ньюфаундленде в Атлантическом океане^[4].

В России лидером по частоте накрытия туманами является Дальний Восток — Сахалин, Курилы, Камчатка, побережье Хабаровского и Приморского краев. В тёплое время года туманы приходят туда с моря и могут стоять по несколько суток подряд.

Среднегодовое число дней с туманом в некоторых городах России^[5]:

См. также

• Азиатское коричневое облако
• Дымка
• Конденсационный след
• Смог
• Туманные фьорды

Примечания

Литература

• Зверев А. С. Туманы и их предсказание, Л.: 1954.
• Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 75-2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения влажности веществ. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2015. — iv + 16 с.
• Хргиан А. Х. Физика атмосферы, М.: 1969.

Ссылки

• В. В. Бровкин. Атмосферные явления — классификация и описание  (неопр.). meteocenter.net. Дата обращения: 19 июня 2017.
• На Викискладе есть медиафайлы по теме Слабый туман.

Эта страница в последний раз была отредактирована 30 мая 2024 в 20:54.