Как появляется туман¶

Туман — природное явление, представляющее собой скопление мельчайших капелек воды или кристаллов льда, взвешенных в приземном слое атмосферы и снижающих видимость до 1 км и менее. Туман возникает при конденсации водяного пара в воздухе, охлаждённом до точки росы, и формируется преимущественно в нижних 2 метрах атмосферы. По физической природе туман близок к облакам, но, в отличие от облаков, находится на уровне земной поверхности.

¶Общие условия образования

Для появления тумана необходимо одновременное выполнение трёх условий: наличие достаточного количества влаги в воздухе, охлаждение воздушной массы до точки росы (температуры, при которой пар начинает конденсироваться) и наличие ядер конденсации — мельчайших частиц пыли, солей, дыма или пыльцы, на которых формируются капельки. Чистый, лишённый примесей воздух переохлаждается с образованием переохлаждённого тумана, но в природных условиях ядра конденсации практически всегда присутствуют.

Точка росы достигается при охлаждении воздуха, приближении его к насыщению влагой или при смешении воздушных масс с разной влажностью и температурой. Относительная влажность при этом приближается к 100 %.

¶Основные механизмы образования

¶Радиационный туман

Наиболее распространённый тип. Образуется в ясные безветренные ночи, когда земная поверхность интенсивно отдаёт тепло в виде длинноволнового излучения. Приземный слой воздуха охлаждается снизу вверх, его температура опускается ниже точки росы, и пар конденсируется на ядрах. Развитию радиационного тумана способствует влажная почва, слабый ветер (0–3 м/с) и антициклоническое давление. К утру туман обычно достигает максимальной мощности, а после восхода солнца постепенно рассеивается.

¶Адвекционный туман

Возникает при горизонтальном переносе (адвекции) тёплого влажного воздуха над более холодной поверхностью — например, над холодным течением или снежным покровом. Воздушная масса охлаждается снизу, достигает точки росы, и туман распространяется на большие территории. Такие туманы часто наблюдаются в приморских районах и могут держаться несколько суток.

¶Фронтальный (восходящий) туман

Связан с подъёмом тёплого влажного воздуха вдоль фронта атмосферы. По мере подъёма воздух адиабатически охлаждается, влага конденсируется, и туман формируется на протяжённой территории вдоль фронта. Мощность фронтального тумана может достигать нескольких сотен метров.

¶Туман испарения

Образуется над водной поверхностью, когда холодный воздух проходит над тёплой водой. Вода интенсивно испаряется, насыщая воздух влагой, и пар конденсируется, образуя характерные «паровые» столбы над озёрами и реками. Обычно возникает осенью и весной.

¶Орографический туман

Возникает на подветренных склонах гор при подъёме влажного воздуха, который охлаждается и конденсируется. Может стелиться по склону вниз, напоминая водопад из тумана.

¶Факторы, влияющие на образование

На интенсивность и продолжительность тумана влияют:

• Тип поверхности — над водой, влажной почвой и снежным покровом туман образуется чаще;
• Ветер — слабое движение воздуха способствует накоплению влаги, сильный ветер разрушает туман;
• Облачность — ясное небо необходимо для радиационного охлаждения;
• Рельеф — в низинах и котловинах холодный воздух стекает и накапливается, что благоприятствует туманообразованию;
• Загрязнение атмосферы — промышленные выбросы увеличивают концентрацию ядер конденсации, что может усиливать туман и снижать его прозрачность (так называемый «смог-туман»).

¶Типы туманов по физическим свойствам

¶Значение явления

Туман влияет на транспорт (авиа-, авто-, морской), сельское хозяйство (орошение культур, но и риск грибковых заболеваний), энергетику и климат. В городах туман ухудшает воздухообмен, способствуя накоплению загрязнений. В природных экосистемах туман служит источником влаги для растений в засушливых районах — например, в пустыне Намиб растения собирают влагу из тумана.

Источники: Большая российская энциклопедия (статья «Туман»), учебник «Метеорология и климатология» под ред. А. С. Зверькова, справочник Гидрометцентра России по видимости и явлениям приземного слоя.