Тумани, їх типи та причини утворення. Серпанок та імла

Якщо помутніння повітря незначне (дальність видимості 1-10 км), то таке явище називають серпанком. Як правило, серпанок спостерігається біля земної поверхні. Якщо розсіюючі частинки менші, ніж довжина світлових хвиль, тобто радіусом в десяті долі міліметра, то серпанок окутує віддалені предмети синьою вуаллю. Білим предметам він надає жовтуватості. Таке помутніння називають опалесцируючим. Якщо сильне помутніння і зменшення видимості викликане не продуктами конденсації, а твердими частинками, то це явище називається імлою. Імла особливо часто виникає в результаті ерозії грунтів і пилових пур в пустелях і степах, а також в результаті задимлення повітря при лісових пожежах та над промисловими містами.

Якщо продукти конденсації при їх більшій концентрації біля земної поверхні зменшують дальність видимості менше 1 км і призводять до сильного помутніння повітря, то таке явище називають туманом. Тумани при додатніх температурах складені з окремих крапель, розміри яких складають 2-5 мкм. При від'ємних температурах до -10...-15°C тумани складені переохолодженими краплями та дрібними кристалами.
Важливою характеристикою туманів є їх водність - маса води, що утримується в 1 м куб хмарного повітря. Водність туманів змінюється від 0,001 г/м куб до 1,5-2,0 г/м куб. Чим вища температура повітря, тим вища ймовірність більшої водності туману.

Види туманів та умови їх утворення. Туман утворюється в тому випадку, якщо біля земної поверхні створюються сприятливі умови для конденсації водяної пари. Необхідні для цього ядра конденсації існують в атмосфері завжди. Наближення до стану насичення відбувається переважно в результаті охолодження повітря. Другорядну роль відіграє збільшення вологості повітря внаслідок випаровування з теплої поверхні у холодне повітря.

В залежності від цих причин тумани за походженням (генезисом) поділяють на дві основні групи:

1. Тумани охолодження.
2. Тумани випаровування.

Тумани охолодження

Охолодження повітря біля денної поверхні відбувається при ріхних умовах. По-перше, при переміщенні повітря з більш теплої підстильної поверхні на більш холодну. Тумани, які при цьому виникають, називають адвективними. По-друге, при радіаційному охолодженні підстильної поверхні. Повітря при цьому охолоджується головним чином від земної поверхні. Тумани, що при цьому виникають, називають радіаційними. По-третє, при взаємодії цих обох факторів. Тумани в такому разі називають адвективно-радіаційними.

Адвективні тумани утворюються при надходженні теплого і вологого повітря на відносно холодну підстильну поверхню. Найчастіше такі тумани утворюються на периферії тривало існуючих антициклонів. Тривалість їх декілька діб, вертикальна протяжність - сотні метрів. Додатковою причиною підтримки існування таких туманів є інверсії осідання. Виникають вони при значних швидкостях вітру, тому в них може відбуватися коагуляція крапель і тумани можуть мати моросячий характер.

Радіаційні тумани розрізняють двох типів: поземні та високі. Поземні (приземні) спостерігаються лише над суходолом в ясні і тихі ночі. Вони пов'язані з нічним радіаційним охолодженням грунту або сніжного покриву. Вертикально вони поширюються лише на десятки метрів. Ці тумани виникають в шарі приземної інверсії і після сходу Сонця зникають разом з нею. Високі радіаційні тумани можуть спостерігатися на суходолі та на висоті декількох сотень метрів в стійких антициклонах в холодну пору року. Це результат поступового, день за днем, охолодження повітря в нижніх шарах антициклона.

Тумани випаровування.

Тумани випаровування утворюються в холодний період року над відкритими водоймами, коли водяна пара, що надходить з поверхні води, має вищу температуру, ніж температура повітря. В результаті її охолодження відбувається її конденсація і утворюється туман. Спостерігається над річками, озерами, відкритими водоймами; сприятивими для утворення туману випаровування є малі швидкості вітру, що не перевищують 1-2 м/с.

Тумани перерахованих типів є внутрішньомасовими, тобто виникають всередині повітряної маси, незалежно від фронтів. Однак, спостерігаються також тумани, пов'язані з фронтами. До них відноситься один з видів туманів випаровування - передфронтальний туман.

У великих промислових містах можливе утворення особливого виду міських туманів - смогів, коли конденсація починається при відностній вологості 85-90%. Причиною є високі концентрації аерозолей, які виступають ядрами конденсації та ініціюють утворення туману.

Джерело: www.geograf.com.ua