Образование тумана в воздухе связано чаще всего с процессами его охлаждения. В результате охлаждения воздуха создается избыток водяного пара, который переходит из газообразного состояния в капельно-жидкое (конденсация) или непосредственно в твердо-кристаллическое (сублимация). При обилии в приземном воздухе продуктов конденсации или сублимации водяного пара, то есть мельчайших капелек влаги или ледяных кристалликов, прозрачность воздуха уменьшается так, что горизонтальная дальность видимости падает до 1 км или того меньше.
В таком случае говорят о наступлении метеорологического явления, называемого туманом. Туманы могут возникать не только из-за охлаждения воздуха, но и вследствие усиленного испарения влаги с теплой водной поверхности, температура которой на 10°С или более превышает температуру воздуха. Их так и называют: туманы охлаждения и туманы испарения.
Прогноз туманообразования, таким образом, сводится к прогнозу условий, благоприятствующих этим двум процессам: прогнозу охлаждения воздуха до температуры конденсации или сублимации, при которой водяной пар начнет превращаться в капельки воды или кристаллики льда, или же, если есть обширный водоем и предполагается, что температура воды будет значительно выше, чем температура воздуха,- прогнозу интенсивного испарения.
Охлаждение воздуха может происходить вследствие интенсивного излучения земной поверхности, когда отток тепла от земной поверхности больше его притока к ней, то есть так называемым радиационным путем - при тихой малооблачной погоде - или же путем переноса воздуха из одной местности в другую.
В первом случае возникают ночные или утренние, так называемые радиационные, туманы, обычно рассеивающиеся днем при нагревании воздуха. Для их прогноза у синоптиков есть различные методы расчета температуры и времени туманообразования, есть также графики, облегчающие выполнение таких расчетов.
Во втором случае возникают адвективные (переносимые) туманы, они могут быть и при значительном ветре. Для их прогноза используются другие методы и требуется выполнение несколько иных и более сложных расчетов, связанных с учетом переноса влажного воздуха и его взаимодействия с поверхностями суши и воды.
Адвективные туманы могут оставаться плотными и днем. Из сказанного ясно, что прогноз тумана - довольно сложная задача, при решении которой надо учитывать состояние и возможное изменение целого комплекса метеорологических величин, в том числе температуры и влажности воздуха, наличия облачности, ветра. Нужно также принимать во внимание состояние почвы, ее способность испарять влагу и т. і.
П.Д Астапенко, «Вопросы о погоде», Ленинград Гидрометеоиздат, 1986
Туман. Дымка
Туман и дымка представляют собой результат конденсации водяного пара (т.е. переход водяного пара, содержащегося в воздухе, в жидкое состояние) в непосредственной близости к земной поверхности. Туманом называют совокупность взвешенных в воздухе капель воды или кристаллов льда, ухудшающих метеорологическую дальность видимости до значения менее 1 км. При видимости от 1 до 10 км эта совокупность носит название дымки .
При положительных температурах туман состоит из капелек воды радиусом 2… 5 мкм, а при отрицательных – из переохлажденных капелек воды, ледяных кристаллов или замерзших капелек. Капельки воды, образующие дымку, имеют радиус менее 1 мкм. При укрупнении капель дымка может перейти в туман, а при испарении туман может превратиться в дымку.
Видимость в тумане зависит от размеров образующих его капель или кристаллов и от водности тумана. Водностью тумана называется количество жидкой или твердой воды, содержащейся в 1м³. Наблюдения показывают, что водность тумана составляет 0,02-1,0 г/м³. На водность тумана оказывает влияние температура – при положительных температурах она значительно больше, чем при отрицательных.
Число капель в единице объема в слабом тумане составляет 1-10 шт/см³, в сильном – 400… 600 шт/см³.
Туманы обычно образуются в тех случаях, когда парциальное давление водяного пара в слое атмосферы, прилегающем к земной поверхности, превышает давление насыщенного пара, а относительная влажность воздуха составляет 100% или несколько меньше.
По физическим условиям образования туманы можно разделить на три группы:
1. туманы охлаждения;
2. туманы, не связанные с охлаждением;
3. туманы, вызванные деятельностью человека.
Туманы охлаждения образуются в результате понижения температуры воздуха, прилегающего к земной поверхности, ниже точки росы (точка росы – температура при которой относительная влажность достигает 100%). Туманы охлаждения в свою очередь делятся на радиационные и адвективные.
Радиационные туманы образуются в результате радиационного охлаждения почвы, от которой затем охлаждается прилегающий к ней воздух. Образованию таких туманов благоприятствуют следующие условия: достаточная относительная влажность; ясная или малооблачная погода и слабый ветер.
Адвективные туманы образуются при движении теплого воздуха над холодной деятельной поверхностью. Возможны следующие причины их возникновения:
1. Перемещение тропического воздуха в более высокие широты;
2. Перемещение теплого континентального воздуха на более холодную поверхность моря, такие туманы наблюдаются над морями летом. При изменении направления ветра они могут переместиться на побережье;
3. Перемещение теплого морского воздуха на более холодную поверхность континента. Эти туманы называются приморскими;
4. Перемещение воздуха с теплой поверхности на холодную. Такие туманы образуются в местах встречи холодных и теплых морских течений. Они называются морскими;
К морским относятся и туманы, образующиеся над льдами Арктического бассейна. Такие туманы образуются в любое время суток и могут существовать при значительных скоростях ветра.
К туманам, не связанным с охлаждением , относятся туманы испарения и туманы смещения.
Туманы испарения наблюдаются в тех случаях, когда температура поверхности воды выше температуры прилегающего воздуха. Их образование обусловлено охлаждением и конденсацией пара, поступающей с водной поверхности в воздух. Такие туманы часто образуются в осеннее время над реками и озерами. В холодное время они возникают над незамерзающими заливами морей, а также над полыньями среди льдов.
Туманы смещения образуются при перемешивании двух масс воздуха, имеющих различную температуру и содержащих водяной пар, близкий к состоянию насыщения. Чаще всего такие туманы образуются на берегах морей и озер при большом контрасте температуры воздуха над сушей и над водной поверхностью.
К туманам, вызванным деятельностью человека, относятся городские и морозные (печные) туманы, а также специально создаваемые искусственные туманы, например, для борьбы с заморозками.
Городские туманы образуются в крупных городах, где в воздух выбрасываются в большом количестве отходы промышленного производства, они же являются ядрами конденсации, и в этом случае конденсация (образование тумана) начинается уже при относительной влажности от 75%. Городские туманы иногда имеют темную окраску, обусловленную наличием в каплях частичек дыма, сажи и других примесей.
Морозные (печные) туманы образуются зимой при низкой температуре воздуха и при наличии приземной инверсии (задерживающего слоя, который препятствует переносу тепла, водяного пара и различных примесей. Температура в этом слое повышается с высотой). Они обычно возникают утром над небольшими населенными пунктами, когда в воздух начинает поступать большое количество ядер конденсации вместе с дымом от топки печей, с чем и связано название туманов.
В Магадане, в основном, наблюдаются адвективные туманы.
Ниже приведем среднее число дней с туманом, наибольшее число дней и среднюю продолжительность тумана в часах по данным станции Магадан.
VIII |
|||||||||||||
Среднее число дней с туманом |
|||||||||||||
0.03 |
0.03 |
0.05 |
|||||||||||
Наибольшее число дней с туманом |
|||||||||||||
Средняя продолжительность туманов (ч) |
|||||||||||||
0.03 |
0.03 |
ТУМАН ТУМАН , масса мелких капель воды, зависающая непосредственно над земной поверхностью и являющаяся причиной плохой видимости. Легкий туман называется дымкой. По стандартному определению, видимость при дымке составляет 1-2 км. Дымка переходит в туман при видимости ниже 1 км. Туман образуется в результате сгущения водяных паров после охлаждения воздуха. Испарения конденсируются вокруг частиц пыли. Основными видами тумана являются: адвекция, образующаяся из-за разницы в температуре воздуха и поверхности, над которой он проходит (в качестве примера можно привести туман, образующийся в результате прохождения холодного воздуха над теплой водой), фронтальный туман, который образуется, когда выпадающий теплый дождь проходит сквозь слой холодного воздуха близко от земли, радиационный туман, образующийся в результате охлаждения воздуха в ясную спокойную ночь (наиболее характерен для долин), и подъемный, образующийся, когда воздух остывает по мере подъема вверх по склону. см. также СМОГ . Научно-технический энциклопедический словарь . Синонимы :Смотреть что такое "ТУМАН" в других словарях:Муж. (тьма, темень) густой пар, водяные пары в низших слоях воздуха, на поверхности земли; омраченный парами воздух. Туман ложится по низам и по долинам. Туман стелется пеленою. Туман в глазах, я все вижу в тумане, мутно, темно, неясно, как в… … Толковый словарь Даля Толковый словарь Ушакова 1. ТУМАН1, тумана, муж. (тюрк. tuman). 1. Непрозрачное состояние воздуха в нижних слоях атмосферы вследствие скопления в нем водяных паров. «Туман встает на дне стремнины.» А.К.Толстой. «Туман дымится над болотом.» Лермонтов. «Сквозь волнистые… … Толковый словарь Ушакова Мгла, пары, облако, туча. См. туча... Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. туман мгла, мга; пары, облако, туча; туманище, туманец, дымка, томан, хмарь, курево, смог, марь,… … Словарь синонимов туман - туман: Скопление продуктов конденсации в виде капель или кристаллов, взвешенных в воздухе непосредственно над поверхностью земли, сопровождающееся значительным ухудшением видимости. [ГОСТ 22.0.03 97, статья 3.4.18] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации - (Fog) скопление микроскопических капелек воды (или ледяных иголочек), взвешенных в нижнем слое атмосферы (облака представляют собой такой же Т., но на большей или меньшей высоте над поверхностью земли). Образуется при охлаждении влажного воздуха… … Морской словарь 1. ТУМАН, а (у); м. [тюрк. туман] 1. Скопление мелких водяных капелек или ледяных кристаллов в приземных слоях воздуха, делающее его непрозрачным. Сильный, редкий, густой т. Седой т. Пелена, дымка, мгла тумана. Т. над озером, над рекой. Идти в… … Энциклопедический словарь Счетно денежная единица Ирана. Туман иранская золотая и серебряная монета, содержит 10 риалов. См. также: Серебряные монеты Золотые монеты Счетно денежные единицы Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь Туман. Давалось мальчикам, родившимся в туманную погоду. Сохранилось у крещеных татар в фамилиях Туманов, Туманин. Татарские, тюркские, мусульманские мужские имена. Словарь терминов … Словарь личных имен туман - безумный (Белый); бледно белый (Белый); белесоватый (Гумилев, Чириков); беловатый (Арцыбашев); белый (Короленко); влажный (Бальмонт, Чюмина); волнистый (Пушкин, Фет); голубой (Башкин, Бунин, Лермонтов); душный (Цензор); желтый (Чулков);… … Словарь эпитетов Книги
Реки, болота, озера, ледники, моря, океаны – все это вода (рис. 50). Все живое и неживое: любые почвы и горные породы на нашей планете, все предметы, тела, организмы – содержат ее. Например, в человеческом теле на долю воды приходится 60–80 % массы. Для многих живых организмов вода служит средой обитания. Жизнь на Земле зародилась в воде и без воды невозможна. Моря и океаны накапливают тепло, поглощая энергию солнечного света. Рис. 50. Вода – самое необыкновенное вещество на Земле С некоторыми свойствами воды вы уже знакомы: она прозрачна, бесцветна, без запаха и вкуса, обладает текучестью, встречается в трех состояниях – жидком, твердом и газообразном. Жидкая водаЛетом вы неоднократно отмечали, что земля уже нагрелась, а вода еще долго остается холодной. Входя в воду, вы ощущаете, что ее температура неодинаковая: верхние слои значительно теплее, чем нижние. Перемешивание верхних и нижних слоев производит ветер, вызывающий волнение на поверхности, – чем глубже, тем вода холоднее. Почему вода в рядом расположенных слоях имеет различную температуру? Чтобы ответить на этот вопрос, поставим следующий опыт. Возьмем пробирку, положим в нее кусочек льда. Чтобы он не всплывал, можно придавить его сверху маленьким кусочком металла. Затем нальем в пробирку воды. Держа пробирку прищепкой для белья и немного наклонив, нагреваем ту ее часть, где нет льда. Одновременно наблюдаем, что происходит со льдом. Он долго сохраняет твердое состояние. Почему же лед не тает? Вода вокруг кипит, а лед не тает. Поставленный опыт позволяет сделать вывод: вода не очень быстро передает тепло. Передача тепла от более нагретой части тела к другой, менее нагретой, называется теплопроводностью. Так как теплопроводность воды не очень большая, то лед в нашем опыте долгое время находится в твердом состоянии. У воды есть и другое замечательное свойство: нагретая солнечными лучами, она способна долгое время сохранять полученное тепло. Вода как бы накапливает его в себе и удерживает. Она медленно нагревается и медленно остывает. Летом вода в приморских районах, нагреваясь медленнее, чем суша, охлаждает окружающий воздух, а зимой теплое море постепенно остывает, отдавая тепло воздуху и смягчая мороз. Твердая водаКогда температура опускается ниже 0 °С, вода замерзает и переходит в твердое состояние – лед (рис. 51).
Рис. 51. Лед – твердая вода в природе Мы знаем, что вода обладает текучестью. Оказывается, и лед при определенных условиях может «течь». На Земле существуют огромные «ледяные реки», медленно стекающие с высоких гор. Их называют ледниками. Почему же ледники движутся? Оказывается, под огромной тяжестью (толщина некоторых ледников достигает 3–4 км) лед у поверхности Земли начинает подтаивать и превращается в жидкость. Образовавшаяся вода облегчает скольжение, она выступает в роли смазки. Газообразная водаМы уже говорили, что вода может находиться в газообразном состоянии, т. е. в состоянии водяного пара. Можно ли увидеть водяной пар? Белое облако, которое образуется по ночам и рано утром в низинах и над водоемами; белый дымок, который вырывается из носика чайника, или белые видимые клубы над сосудом, где закипает вода, – все это не водяной пар, а туман – мельчайшие капельки воды, образующиеся в воздухе (рис. 52).
Рис. 52. Туман – мельчайшие капельки воды, образующиеся в воздухе при конденсации водяного пара Нет никакой разницы между туманом и облаком в небе. Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. При соприкосновении прохладного воздуха с теплым и образуется туман. Чем отличается туман от водяного пара? Пар – это газ, прозрачный и невидимый. Видеть водяной пар (воду в газообразном состоянии) невозможно, как нельзя видеть воздух при конденсации водяного пара. Но можно доказать, что водяной пар содержится в воздухе. Например, в воздухе комнаты. Если подержать небольшое зеркало 10–20 мин на улице (при температуре -5 °C или ниже), а потом внести его в теплую комнату, то через несколько минут оно покроется капельками воды. Капельки воды – это бывший водяной пар, который сконденсировался из комнатного воздуха на холодном стекле зеркала. Вода из газообразного состояния – водяного пара, который содержится в комнатном воздухе, от охлаждения при соприкосновении с холодным стеклом зеркала перешла в жидкое состояние. Количество водяных паров, которое может содержаться в воздухе, зависит от его температуры: чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара в нем. Вода в жидком, твердом и газообразном состоянии образует на Земле оболочку – гидросферу.
1. Как вы думаете, что будет более эффективным в качестве грелки: 2 кг песка при температуре +60 °C или 2 л воды при той же температуре? Ответ объясните. 2. Почему туман образуется по ночам или рано утром?
Физика на каждом шагу Перельман Яков Исидорович Можно ли увидеть пар?Можно ли увидеть пар? Вы уверены, конечно, что видели водяной пар уже много раз, видите его ежедневно. Между тем, видеть водяной пар совершенно невозможно, как нельзя видеть воздух. Дело в том, что пар, настоящий пар, прозрачен и невидим. Тот белый дымок, который вырывается из носика чайника, или те белые клубы, которые выпускает паровоз, – вовсе не пар в строгом смысле слова, хотя его так называют в обиходе. Это туман, а не пар. Чем отличается туман от пара? Пар – газ прозрачный и невидимый; туман же – газ, сгустившийся в мельчайшие водяные капельки, которые, как пылинки, парят в воздухе и, как пыль же, делают его непрозрачным. Туман белого цвета по той же причине, по какой бел снег: всякое мелкое, раздробленное прозрачное вещество (в снеге – лед, в тумане – вода) имеет белый цвет. Итак, тот пар, которым мы пользуемся в технике как источником энергии, совершенно невидим, – все равно, будет ли это пар «насыщенный» (т. е. не могущий уже при своей температуре заключать больше влаги в отведенном ему пространстве) или «перегретый». Если вы желаете в этом убедиться, взгляните в кочегарке на водомерное стекло – трубку, показывающую уровень воды в паровом котле. Вы увидите в трубке воду, но над водой не заметите ничего. А между тем всю верхнюю часть трубки над уровнем воды занимает пар – тот самый пар, горячий и сжатый, который образуется в котле и работает в паровом цилиндре. Если бы вы могли проникнуть взглядом в паровой цилиндр, то увидели бы странную, неожиданную картину: поршень быстро снует вперед и назад, а того пара, который его толкает и является источником работы всей машины, совершенно не видно. Из книги Откровения Николы Теслы автора Тесла Никола Из книги Тайны пространства и времени автора Комаров Виктор Из книги Межпланетные путешествия [Полёты в мировое пространство и достижение небесных тел] автора Перельман Яков Исидорович Из книги Что такое теория относительности автора Ландау Лев Давидович Из книги Вселенная. Руководство по эксплуатации [Как выжить среди черных дыр, временных парадоксов и квантовой неопределенности] автора Голдберг ДэйвIV Можно ли укрыться от силы тяжести? Мы слишком привыкли к тому, что все вещи, все физические тела прикованы своим весом к земле; нам трудно поэтому даже мысленно отрешиться от силы тяжести и представить себе картину того, что было бы, если бы мы обладали способностью Из книги Куда течет река времени автора Новиков Игорь ДмитриевичV Можно ли ослабить земную тяжесть? Если несбыточны надежды укрыться от силы тяжести, то, быть-может, существуют способы хотя бы ослабить тяжесть на земной Из книги Твиты о вселенной автора Чаун МаркусМожно ли перебросить ядро на Луну Первый вопрос, который нам предстоит обсудить - это, конечно, вопрос о том, насколько допустима самая идея закинуть пушечное ядро на Луну. Многим кажется совершенно нелепой мысль о возможности бросить тело с такою скоростью, которая Из книги Вечный двигатель - прежде и теперь. От утопии - к науке, от науки - к утопии автора Бродянский Виктор МихайловичМожно ли изменить скорость света? Сама по себе огромная скорость распространения света не является чем-то особенно удивительным. Поразительно то, что эта скорость отличается строгим постоянством.Движение любого тела всегда можно искусственно замедлить или ускорить. Из книги Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей автора Дмитриев Александр СтаниславовичI. Можно ли построить вечный двигатель? Рассмотрим старый добрый классический вечный двигатель. Это изобретение чокнутой науки представляет собой устройство, которое не растрачивает энергию, не изнашивается и работает вечно.Лучшие из них делают следующий шаг и Из книги Атомная проблема автора Рэн ФилиппБЕГ ВРЕМЕНИ МОЖНО ЗАМЕДЛИТЬ! Здесь мы начинаем рассказ о великих достижениях науки, относящихся к нашему, XX веку. Пожалуй, удивительнейшее открытие было сделано в самом начале его А. Эйнштейном, создавшим так называемую теорию относительности. Он показал, что никакого Из книги Начало бесконечности [Объяснения, которые меняют мир] автора Дойч Дэвид12. Сколько звезд я могу увидеть? Это зависит от обстоятельств. Кристально-чистой безлунной ночью далеко от городских огней можно наблюдать несколько тысяч звезд невооруженным глазом.В большом городе можно увидеть только самые яркие звезды. Те, что слабее, оказываются Из книги Идеальная теория [Битва за общую теорию относительности] автора Феррейра Педро2.5. Рассуждение о законах и о том, можно ли их нарушать История ppm показывает, что изобретателям вечной двигателя приходилось и приходится встречаться с самыми разнообразными трудностями. Тут и недостаток средств и материалов, и недоверие окружающих, и сложности Из книги автора56 Можно ли спичкой закрыть звезду? Для опыта нам потребуется: спичка. Раз уж мы заговорили про звезды, вспомним довольно старый, но очень занятный опыт. В темную ночь, когда небо ясное и хорошо видны звезды, выйдите на балкон или улицу и посмотрите на одну из самых ярких Из книги автораII. Что можно получать в ядерном реакторе? Ядерный реактор позволяет:- производить плутоний;- вырабатывать тепловую энергию;- получать радиоактивные изотопы.Реакторы, называемые первичными, служат для получения плутония, поэтому тепло является в них лишь побочным Из книги автораЧто можно прочитать дополнительно John Barrow, Frank Tipler, The Anthropic Cosmological Principle (Clarendon Press, 1986).Susan Blackmore, The Meme Machine (Oxford University Press, 1999).Nick Bostrom, ‘Are You Living in a Computer Simulation?’, Philosophical Quarterly 53 (2003).David Deutsch, ‘Apart from Universes’, in S. Saunders, J. Barrett, A. Kent and D. Wallace, eds., Many Worlds?: Everett, Quantum Theory, and Reality (Oxford University Press, Из книги автораГлава 10. Увидеть гравитацию Как было однажды объявлено, первым человеком, наблюдавшим гравитационные волны, является Джозеф Вебер. Он экспериментировал в этой области практически в одиночку. В конце 1960-х и начале 1970-х полученные им результаты прославлялись в качестве | |||||||||||
