Иза чего бывает туман
Особенности процесса образования и исчезновения тумана (6 фото)
Сущность тумана
С научной позиции туман представляет собой итог конденсата, появляющегося из-за столкновения теплых и холодных воздушных масс. В результате такого «конфликта» в нижних слоях атмосферы происходит образование большого количества капелек или ледяных кристалликов. Структура зависит от температуры окружающей среды. Реже можно встретить нечто среднее, представляющее собой результат объединения воды в двух состояниях – жидком и кристаллическом.
Образование тумана – интересный и сложный процесс, на который влияет целый комплекс факторов, начиная с температуры и заканчивая направлением ветра. Туманы – явление всесезонное, но наиболее плотная пелена образуется летом за счет способности капель притягивать пылевые частицы. В итоге их размер увеличивается, и они формируют своего рода облако. Если плотность субстанции большая, то она приобретает белесый оттенок, если нет – голубоватый.
Цвет пелены может меняться в зависимости от размеров капель и рассеивания световых волн. Чем меньше размер конденсата, тем лучшей отражающей способностью он обладает. Что интересно, туманы могут появляться и во время сильных морозов. Хотя требуемый уровень влажности воздуха должен составлять порядка 100%, а в мороз он достигает только вдвое меньших показателей. В населенных пунктах плотную пелену 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 видеть вблизи водоемов, над прорубями. Причина заключается в температурных перепадах: вода более теплая по сравнению с воздухом, и при столкновении теплых воздушных масс, находящихся над поверхностью, с холодными и образуется конденсат. Такие туманы держатся очень долго.
Иногда возникает чувство, что находящиеся ближе к земной поверхности облака плотнее по сравнению с теми, что расположены в небе. Но это не так. Просто капельки влаги у поверхности имеют меньшие размеры, что позволяет им сформировать более плотную пелену.
Самыми туманными местами на планете считаются Лондон и атлантическое побережье Ньюфаундленда. Исследованию этого явления уделяется пристальное внимание.
Как образуются туманы
В воздухе идет непрерывное столкновение теплых и холодных потоков. Холодные движутся вниз, а теплые воздушные массы поднимаются вверх. Во время их столкновения идет процесс конденсации: крошечные капли зависают в воздухе, формируя своего рода облака.
Чем выше влажность воздуха, тем больше вероятность образования тумана. В областях с сухим климатом он встречается нечасто и только при условии понижения температуры почти что до экстремальных отметок. Наблюдать белесую полупрозрачную пелену обычно доводится в низинах и поблизости от водоемов ночью и в предутренние часы, поскольку более быстрое остывание воздуха создает благоприятные условия для «рождения» тумана.
Виды и характеристики туманов
Куда пропадают туманы
Время существования этого явления может разниться от получаса до нескольких суток. Главная причина, из-за которой туман рассеивается, это прогревание воздуха, из-за чего капли испаряются и превращаются в пар.
В более высоких слоях атмосферы туман рассеивается хуже и медленнее из-за более низкой температуры. При достижении необходимой отметки пар снова преобразуется в капли и формирует облака.
Несмотря на относительную безобидность этого явления, оно может вызывать некоторые проблемы. Так, плотный смог вредит автолюбителям и пилотам, выводя из строя оборудование. А в местностях, где туманы встречаются часто, у населения отмечается повышенный уровень депрессивных состояний. Что неудивительно из-за частого отсутствия солнца.
Но туман приносит и пользу: увлажняет воздух, почву, растительность. А для некоторых сельхозкультур такая среда является идеальной для роста. И если на факт существования облаков люди повлиять не могут (за редкими исключениями), то туман рано или поздно все равно рассеивается самостоятельно.
Карточки: Почему появляется туман
Что такое туман, почему он образуется и не вредно ли для здоровья дышать таким воздухом?
Жители Ташкента и ряда регионов Узбекистана в последние дни регулярно наблюдают туман, который особенно заметен в ночное время и по утрам. Это природное явление вызывает не только заметное ухудшение видимости, но и массу необоснованных сомнений и страхов.
Откуда в воздухе берется вода?
В воздухе всегда содержатся невидимые человеческому глазу водяные пары, и даже под раскаленным солнцем пустыни Сахара относительная влажность воздуха составляет не менее 20−30%. В городах вода круглый год испаряется в воздух с поверхности каналов и водоемов, ее выделяют растения, а также водяной пар при сгорании топлива образуют автомобили, домашние печи и промышленные предприятия.
Почему образуется туман?
Туман обычно возникает при испарении воды с теплой поверхности в холодный воздух, или при охлаждении насыщенных влагой теплых воздушных потоков. Например, туман можно часто наблюдать вечером или с утра из-за сильного ночного охлаждения слоя воздуха у земли. Охлажденный воздух оказывается пересыщенным влагой, отчего водяной пар превращается в мелкие капельки воды. Также туман возникает, когда теплый влажный воздух натекает на холодную поверхность.
В холодный период года чаще встречается другой вариант — образование тумана над теплой поверхностью воды или земли. Дело в том, что в морозы воздух охлаждается заметно быстрее, чем земля и вода, отчего воздух над водной гладью или землей всегда теплее остального. После того как такой теплый воздух смешивается с холодными воздушными потоками, он начинает охлаждаться, выделяя пар, в результате чего у самой земли образуется «облако». Поэтому в холодное время года реки и открытые водоемы зачастую покрыты густой туманной пеленой.
При этом в городах туманы бывают более плотными и устойчивыми, чем на открытых пространствах: в городском воздухе заметно больше пыли, сажи и других частиц, которые служат «ядрами конденсации» и способствуют активному образованию капель из водяного пара.
Почему эти капли не видны глазу?
Все просто — они микроскопические: как правило, размер капелек воды в тумане составляет от 1 до 60 мкм. Для сравнения: толщина человеческого волоса — 80−120 мкм (0,08−0,12 мм). Обычно в теплое время года размер капель в тумане колеблется от 5 до 15 мкм, а во время морозов — от 2 до 5 мкм, поэтому зимний холодный туман не такой густой, как летний.
Куда исчезает туман?
Любой туман рассеивается после прогревания воздуха. Когда солнечные лучи согревают поверхность земли, нагревается и приземный воздух, вследствие чего мельчайшие капли воды в нем испаряются и снова превращаются в пар.
Продолжительность туманов обычно составляет от получаса до нескольких суток (особенно во время холодов или при столкновении теплых и холодных воздушных и водных потоков, например, туман над рекой).
Правда, что туман бывает сиреневым?
Правда. Причем туман может быть не только сиреневым, но и голубым и даже желтым. Цвет тумана зависит в первую очередь от размера содержащихся в нем капель воды, который влияет на преломление солнечного света.
Если диаметр капель заметно превышает 1 мкм, то они равномерно рассеивают световые волны во всем диапазоне, отчего такой туман кажется молочно-белым. А мелкие капли с диаметром менее 1 мкм больше рассеивают короткие световые волны, поэтому туман кажется сиреневым или голубым. В крупных городах туман может приобретать и желтый оттенок: это связано с присутствием в воздухе пыли, сажи и прочих химических соединений.
Туманы сопровождаются заметным ухудшением видимости, в результате чего создаются неблагоприятные условия для управления автомобильным, железнодорожным и авиационным транспортом. И чем более плотный образовался туман, тем больше опасности он несет.
Самая неприятная особенность тумана состоит в том, что он способствует обману зрения. Человеческий глаз в таких условиях может ошибочно определять скорость движения и расстояние до других объектов, из-за этого заметно повышается риск возникновения ДТП и других аварий. Труднее всего при густом тумане приходится пилотам самолетов: для безопасности пассажиров при посадке им приходится уходить на запасные аэродромы.
Чем туман опасен для здоровья человека?
Обычный туман, образующийся в чистом воздухе, совершенно безвреден для здоровья при условии, что человек одет по погоде. Дышать таким воздухом скорее непривычно, потому что влажность воздуха при тумане обычно близка к 100%.
Другое дело — образующийся в мегаполисах смог, содержащий не только капельки воды, но и частички пыли, выхлопы автомобилей, выбросы промышленных предприятий, ТЭЦ и другие загрязнения. Этим объясняется специфический запах, которым может «пахнуть» туман в городе. Он, безусловно, может нанести вред дыхательной и сердечно-сосудистой системам человеческого организма, а также негативно воздействует на всю окружающую среду — растения, животных и даже сооружения в городе.
Как вести себя в условиях тумана водителям и пешеходам?
Перед началом движения водителям нужно обозначить транспортное средство для других участников движения: включить габаритные огни, ближний свет фар, противотуманные фары и задние фонари. Не следует включать при густом тумане дальний свет фар: он никак не улучшит видимость, а только создаст перед автомобилем яркое пятно, слепящее водителя.
Плавная манера езды без резких ускорений и перестроений — залог безопасности на дороге при наличии тумана. Водителю также следует снизить привычный скоростной режим. Есть «золотое» правило — скорость движения при тумане не должна превышать половины дальности видимости дороги. Например, при видимости дороги в пределах 100 м, скорость движения должна быть не выше 50 км/ч.
Пешеходам следует более аккуратно переходить дорогу и не выскакивать перед приближающимся автомобилем. Несмотря на наличие фар, водитель может не заметить пешехода или попросту растеряться от неожиданности, что легко приведет к трагедии.
Подготовлено по материалам: Зверев А.С. Туманы и их предсказание, Л., 1954; Хргиан А.Х. Физика атмосферы, М., 1969; Тарасов Л.В. Физика в природе М:. Просвещение, 1995.
Туман в голове
Поможем справиться с ощущением «тумана в голове». Найдем причину. Опытные и деликатные психологи и психиатры. Работаем круглосуточно. Скорая помощь. Свой круглосуточный стационар. Помощь на дому.
Что это
«Туман в голове» — симптом, который встречается при некоторых болезнях, а так же у здоровых лиц после переутомления или воздействия чрезмерного стресса.
Ощущение «тумана в голове», «чувство тяжести и ватности», «мутного восприятия» и «неясности мышления» — одна из самых часто встречающихся жалоб, знакомая, наверное, каждому человеку. В большинстве случаев является временным и полностью обратимым состоянием, но в редких случаях бывает первым признаком начала серьезного заболевания.
Чаще всего возникает внезапно, доставляет большой дискомфорт, вызывает тревогу и нарушает нормальное функционирование (мешает работе, учебе, отдыху, общению и др.).
Ощущение тумана в голове является одним из компонентов астенического состояния. 
Причины
Множество причин «тумана в голове» можно разбить на две группы: переутомление и заболевания.
Заболевания, вызывающие ощущения «тумана в голове»:
Чем сопровождается
Ощущению «тумана в голове» сопутствуют другие астенические явления, самые частые из них следующие:
Кроме этого, «туман в голове» часто сопровождается так называемыми психосоматическими симптомами: волны жара или холода по телу, онемения или неприятные ощущения в разных частях организма, сердцебиения и одышка, дрожь, слабость и др.
Сопутствующие симптомы
Ощущение «тумана в голове» могут сопровождать другие жалобы-симптомы, о которых Вы можете прочитать перейдя по соответствующим ссылкам:
К какому специалисту обратиться
При появлении жалоб на «туман в голове» следует обратиться к врачу неврологу или психиатру. При их отсутствии — к врачу любой специальности.
Как избавиться
Для того, чтобы избавиться от такого неприятного симптома следует выяснить причину. Для этого мы рекомендуем обратиться к врачу. Доктор определит что стало запускающим фактором и какие механизмы в работе организма нарушились. Обычно достаточно одной консультации у опытного врача для уточнения причин подобного расстройства. Но в некоторых случаях могут потребоваться обследования в виде анализов, тестов, аппаратных исследований.
Если выяснится что причина в переутомлении, то полноценный отдых и изоляция от внешних раздражителей на небольшое время полностью устранит все жалобы. В таких случаях врачи ставят заключение: Астенический (астено-невротический) синдром.
В случае если ощущение «затуманенности головы» является следствием какого-либо заболевания, то потребуется лечение. В этом случае будет выставлен диагноз основного заболевания, вызвавшего эту жалобу.
Нами был проведен анализ за 10 лет (с 2010 по 2020 годы) обратившихся в нашу клинику пациентов с жалобами на «туман в голове». Примерно в трети случаев причиной этого симптома явилось переутомление, а в 60-70% были выявлены болезни, которые вызвали это неприятное ощущение и требовали лечения.
Явление природы
Само определение тумана встречается во многих учебниках и энциклопедиях. Значение этого слова следующее: конденсат, появляющийся из-за конфликта между холодными и теплыми массами. То есть это непрозрачный воздух, насыщенный парами воды и загрязненный дымом и пылью.
Дымка считается одной из разновидностей облаков из-за похожих физических характеристик. Но первая держится гораздо меньше по времени. А также у тумана небольшая плотность по сравнению с облаками.
Хотя природное явление кажется простым, оно зависит от нескольких факторов:
Процесс образования тумана довольно интересен. Для его появления пар должен быть перенасыщенным, то есть отличаться от того, что возникает во время закипания воды.
Туман часто пугает детей тем, что в нем ничего не видно и можно заблудиться. На самом деле очень плотная дымка встречается редко и только во влажную пасмурную погоду. Сама по себе пелена безопасна, в ней нет вредных веществ. Хотя в смоге скапливаются отходы промышленных предприятий, их слишком мало, чтобы причинить значительный вред организму человека.
Общие сведения
Появление тумана не зависит от сезона, он возникает в любое время года. Но самые плотные туманы образуются летом. В теплые месяцы капли воды притягивают пыль, поэтому после испарения над поверхностью сухой земли они становятся более тяжелыми и крупными. Радиус одной частички может достигать 15 мкм. Чем они больше, тем быстрее появляется туманное облако. При этом изменяется его цвет. У густого тумана белый оттенок, при понижении плотности он становится голубоватым.
Мелкий конденсат лучше отражает солнечные лучи, поэтому часто в тумане видны цветные полосы. А крупные капли свет рассеивают одинаково, из-за этого появляется молочно-белый оттенок. В холодных регионах осенью и зимой можно наблюдать редкое явление — ледяной туман. При этом влажность воздуха очень высокая — около 98−100%.
Иногда пелена возникает и во время мороза. Но зимний туман появляется обычно в городах — на вокзалах и станциях. Из-за сгорания топлива здесь образуется пар, который и вступает в реакции с отрицательной температурой воздуха.
В холодную погоду туман стелется и над реками. Это явление возникает также из-за перепадов температуры. В водоеме вода гораздо теплее, чем воздух над ним. Потоки встречаются, смешиваются и образуют дымку. Это самые длительные явления.
Осенью стелющийся туман можно заметить над континентами, а весной он чаще появляется над морями и океанами. Дымка по своей структуре неоднородна. Порой кажется, что нижние слои гораздо плотнее тех, которые поднялись выше над землей. На самом деле такой эффект возникает из-за размеров капель. Вверху они крупные, а внизу мелкие, поэтому образуют плотную подушку.
На планете есть места, где туманы бывают не только по утрам или во время морозной погоды. В некоторых регионах это частое явление, к которому уже привыкли все жители. Но обычно в таких районах еще и выпадает много осадков. Атлантическое побережье Канады (Ньюфаундленд) и Лондон часто оказываются скрытыми в белой дымке. В России туман часто встречается в Хабаровском и Приморском крае, на Сахалине, Камчатке и Курилах. Летом пелена приходит на сушу с моря.
Образование пелены
Разные слои воздуха отличаются температурой. Теплые потоки устремляются ввысь, холодные льнут к земле. Когда две разные массы встречаются, возникает конденсация. Маленькие капли воды застывают в воздухе, из-за чего и появляется облако.
Основная причина тумана — это повышенная влажность. Явление редко можно заметить в регионах с сухим климатом. Только при экстремально низкой температуре в засушливых местах образуется дымка. Зато туман часто возникает над водоемами и в низинах, особенно в утреннее время. Здесь воздух охлаждается гораздо быстрее земли и воды.
Ребенок может провести эксперимент в домашних условиях и попробовать создать туман в доме. Для опыта понадобится подготовить несколько предметов:
Воду нужно нагреть, но не кипятить — до 60−80 градусов. Лучше проверить ее термометром. Затем ее аккуратно заливают в стеклянную банку. Лучше налить совсем немного, покрутить емкость и добавить оставшуюся жидкость. Через минуту большую часть воды выливают в миску, оставляя в банке всего 2−3 см заполненными.
После этого на горлышко емкости помещают металлическое сито. Его решетка должна опуститься внутрь, но не касаться воды. В сито выкладывают несколько ледяных кубиков, делать это нужно очень быстро. Из-за реакции влажного горячего воздуха внутри банки и холодного льда в емкости образуется туман.
Его можно задержать, брызнув спреем для волос прямо на воздушные потоки. А также есть возможность сделать дымку цветной. Для этого достаточно добавить несколько капель красителя в горячую воду. А если залить флуоресцентные краски, то пелена будет светиться. Можно провести эксперимент в ночное время, тогда банка на несколько минут заменит светильник. Плотная пелена подержится 10−15 секунд, а по мере остывания банки она будет рассеиваться.
Для определения плотности используется выражение «водность тумана». Этот показатель характеризует общую массу капель воды в одной единице объема дымки. Обычно водность достигает 0,1 г/кубический метр, но при высокой плотности доходит до 1,5г/куб. м. Прозрачность зависит от размера водных частиц. Радиус капель обычно не превышает 15 мкм, но иногда он доходит до 60 мкм. Чем выше температура воздуха, тем крупнее капли конденсата.
Особенности видов
Существует несколько видов тумана, они отличаются физическими свойствами. По этим характеристикам можно больше узнать о природных атмосферных процессах. Выделяют несколько видов:
При поземном тумане конденсат собирается прямо над поверхностью земли. Дымка не слишком плотная, поэтому она практически не ухудшает видимость. Пелена стелется сплошным полотном по одному участку или покрывает несколько холмов, периодически прерываясь. Обычно она появляется на рассвете или при наступлении сумерек.
Опытный наблюдатель может предугадать образование тумана. Если вечер тихий и ясный, а температура опустилась настолько, что уже выпадает роса, то шанс появления поземки очень высок. Чем больше остынет воздух, тем скорее будет стелиться дымка.
У просвечивающего тумана средняя плотность конденсата. Но по горизонтали обзор ухудшается на расстоянии в 150−200 метров. А по вертикали легко рассмотреть небо. Днем при ясной погоде видно солнце и облака, ночью — луну и звезды. Сплошной туман отличается непрозрачностью. Даже на расстоянии вытянутой руки сложно рассмотреть предметы. В такую погоду лучше отказаться от передвижения на транспорте.
Характеристика дымки
Туманы делят на два вида по способу формирования — охлаждения и испарения. В первом случае конденсат образуется, когда температура воздуха ниже точки росы. А второй вариант возникает обычно над водоемами или влажной сушей. Поверхность нагревается и отдает лишнюю влагу воздуху. Разница температур при этом должна быть не менее 10 градусов. Туман испарения поднимается на несколько метров.
А также образование дымки зависит от синоптических факторов. В зависимости от них бывают такие виды туманов:
Внутримассовые туманы появляются только в однородных воздушных массах. Это пелена охлаждения, ее разделяют на радиационную и адвективную. Первый вариант возникает при легком бризе, ясной погоде и отсутствии грозовых туч. Для формирования дымки нужны антициклоны. При радиационном охлаждении почвы и влажный воздух способствуют появлению тумана. Он держится только ночью и рассеивается на рассвете. Но когда земля замерзает, пелена может оставаться на несколько суток. Устранить ее может только ветер, дующий со скоростью 4−5 метров в секунду.
В промышленных зонах часто появляется смог. Его тоже относят к радиационному туману. Но, кроме капель воды и частичек пыли, он содержит гарь и выхлопные газы. В некоторых регионах смог держится над поверхностью земли постоянно.
Адвективная дымка появляется во время движения нагретого воздуха над более холодной сушей или водой. Плотное состояние у тумана возникает, когда небо затягивает тучами и идут осадки. Пелена образуется только в теплых секторах циклона. Сгустки тумана нависают над огромными территориями и держатся по несколько суток. К адвективному виду относится и морская дымка.
Фронтальный вариант появляется только на стыке разных атмосферных фронтов. При падении давления понижается и температура воздуха. В зоне фронта начинают идти осадки, но они быстро испаряются и превращаются в пар. Иногда туман сливается со стеной дождя, поэтому охватывает большую площадь.
Сухую дымку еще называют мглой. Это смесь водяных капель, пыли, промышленных отходов и песка. Иногда такой туман смешивается с влажными испарениями, из-за чего появляется влажно-сухая масса. Мгла исчезает только под воздействием сильного ветра, без него она долго держится над земной поверхностью.
Влияние на человека
Туманы держатся от нескольких часов до суток. В холодную погоду или при столкновении потоков с большим перепадом температуры пелена остается над землей на 4−5 дней. Основная причина рассеивания заключается в прогревании воздуха.
Как только солнечные лучи прогреют землю, атмосфера над ней также теплеет. Капли испаряются и превращаются в пар. Дымка рассеивается слабее на большой высоте. Ведь в верхних атмосферных слоях воздух снова охлаждается. Пар опять превращается в капли, а они формируют облака.
Туманы считаются относительно безопасными природными явлениями. Но на самом деле они могут создавать некоторые проблемы человеку. Часто у тех, кто живет в туманных местностях, портится настроение и развивается депрессия. Это напрямую связано с тем, что через плотную пелену трудно пробиться солнечному свету. А от его недостатка страдает человеческий организм.
Смог мешает движению автомобилей и самолетов. Высокая влажность выводит приборы из строя. Водяные капли тумана имеют разную концентрацию, поэтому видимость ухудшается, иногда доходит до нулевой. Пилотам при взлете и посадке труднее, чем водителям автомобилей. В редких случаях вылет рейсов задерживают именно из-за пелены, застилающей аэродром.
Но можно использовать туманы и во благо. Конденсат действует исцеляюще на кожные покровы. А также он необходим для проращивания некоторых сельскохозяйственных культур. Белую пелену интересно изучать, наблюдать за ней и проводить эксперименты дома.