туман это какое облако
Как образуются туман и облака
Как образуются облака
Облака — скопление масс капель воды в газообразном состоянии, которые находятся в воздухе на разном расстоянии от земли. Облака закрывают близко 50% поверхности земли в каждый момент времени. С помощью облаков, пресная вода попадает на землю, тем самым реализуя процесс круговорота воды на земле.
Дождь, который идет сегодня, шел и миллионов лет назад. На земле вода как в бутылке, никуда не девается и ниоткуда не берется. Многочисленные литры воды испаряются при нагревании на Солнце, затем она превращается в невидимую пару и поднимается в воздух (тропосферу). Затем пара охлаждается и при большом скоплении пары образуются облака. При сильном переохлаждении и большом скоплении облако не держит высоту и опускается все ниже. При достижении в облаке точки росы пар превращается в жидкое состояние и под силой тяжести стремится к земле.
Чем теплее воздушная пара, тем больше он расширяется. При достижении точки росы происходит конденсация, вода превращается из газообразного состояния в жидкое. Есть две причины образования облаков. Первая — при резком изменении направления и скорости ветра создаются нужные условия для образования облака. Вторая, при подъеме пара над горами и холмами облака принимают тот вид, который нам знаком 🙂 С помощью облаков происходит смена времена года
Классификация облаков
Жан Батист Ламарк (1744 — 1829) предложит классификацию облаков в 1802 году. На сегодня организация ВМО различает 10 главных видов облаков относительно их формы и высоты образования.
Как образуется туман
Туман — форма водяной пары в виде микроскопических капель воды, которая находится до нескольких сотен метров над уровнем земли. По сути туман, это тоже облако, но находящиеся низко над землей.
Туман образуется в следствии конденсации водяного пара. Туман возникает тогда, когда воздух охлаждается значительно быстрее, чем водная или земная поверхность. При тумане влажность воздуха стремится к 100%. Структура тумана напрямую зависит от температуры воздуха. Он может состоять из кристаллов льда или капель воды или того и другого.
Туман охлаждения — образуется при понижении температуры прилегающего воздуха к земле. Такой туман имеет 2 вида:
Также есть туманы испарения и туманы смещения — принцип у них такой же.
В отдельную категорию относят туманы вызванные человеком. Городские туманы — возможен в крупных городах, где в воздухе содержаться отходы производства, которые являются ядрами конденсации. В таких случаях при относительной влажности 75% начинается формироваться туман. При прогнозировании оценки загрязнения воздуха можно спрогнозировать будет ли туман в городе или нет. Нужно уделять большое значение для атмосферы
Разница между туманом и облаками
Туман и облака – всем известные природные явления. Они имеют как заметное сходство, так и некоторое различие. Рассмотрим вопрос подробней и выясним, чем отличается туман от облаков.
Определение
Туман – своеобразная пелена, образуемая в результате насыщения воздуха частицами в виде водяных капель или кристаллов льда. Туман в одних случаях длится недолго – меньше часа, в других он не исчезает несколько суток, существенно затрудняя функционирование транспортной сети (особенно авиации).
Туман
Облака – образования из водяных капель или кристаллических элементов, находящиеся на большой высоте. Облака могут выглядеть по-разному. Они бывают, например, слоистыми или кучевыми.
Облака к содержанию ↑
Сравнение
Таким образом, туман и облака имеют похожий состав. Возникают они также по одному принципу. Необходимым условием при этом является охлаждение воздуха. В результате него с водяными парами, содержащимися в воздухе, происходят преобразования – пары складываются в более крупные капли или кристаллизуются.
Однако отличие тумана от облаков заключается в той высоте, на которой происходят все эти процессы. Туман появляется при охлаждении слоев воздуха у самой поверхности Земли. Он часто стелется, к примеру, в низинах или над водоемами. Облака формируются высоко в небе, где остужаются воздушные потоки, движущиеся от земной поверхности вверх.
Сами по себе два явления настолько похожи, что туман можно назвать спустившимися облаками, а облака – туманом высоко в атмосфере. Но туман как естественное природное явление отличается тем, что у него есть «любимое» время года и суток. Чаще всего он наблюдается осенью, в пасмурную погоду, в темное время суток и рано утром. Вместе с тем облака можно часто видеть в любой сезон, в том числе и в ясную теплую погоду.
Туман, который образуется в сильные морозы на железнодорожных станциях, в населенных пунктах и на аэродромах, во многом связан с деятельностью человека. В таком случае конденсируются пары, образуемые при сгорании топлива в печах и двигателях и попадающие в атмосферу из дымоходов и выхлопных труб.
В чем разница между туманом и облаками? В том, что кристаллики льда, поблескивающие на солнце или в свете ночных фонарей, могут образовываться в тумане только зимой. А те же кристаллики в облаках способны находиться круглогодично, ведь даже летом температура воздуха в слоях атмосферы, отдаленных от поверхности Земли, очень низкая. Вдобавок ко всему дождь или снег может пойти только из облака, но никак не из тумана.
Туман
Туман можно сравнить с облаками. Отличие его от небесных «собратьев» лишь в том, что капельки воды скапливаются в нижней части атмосферы, не достигая ее высоких слоев. Про туман написано немало научных работ. Они раскрывают суть вопроса «почему образуется туман» и дают полное представление о его особенностях.
Что такое туман
Откуда берется загадочная «дымка» над землей и водой?
Несмотря на кажущуюся простоту явления, на его формирование влияет множество факторов. Это и разность температур между воздухом и «подстилающей» поверхностью, и насыщенность конденсатом, и движение ветра. Образование тумана — интересный процесс. Для того, чтобы он возник, пар должен быть перенасыщенным, то есть в несколько раз насыщеннее обычного.
Общие сведения
Туманы можно наблюдать в любое время года. Самыми плотными они бывают летом. Это связано со способностью воды притягивать частички пыли. Капельки, образовавшиеся в результате испарения над поверхностью земли, в результате воздействия пыльной взвеси становятся крупнее, их радиус составляет от 5 до 15 мкм. Чем больше размер водяных шариков, тем быстрее образуется облако. При большой плотности оно становится белым, при низкой — голубоватого оттенка.
Окрас туманной дымки меняется в зависимости от размеров капель и рассеивания световых волн. Чем мельче конденсат, тем лучше они отражают солнечные лучи. В итоге мы видим синеватые или голубоватые тона. Крупные же капли одинаково рассеивают свет, исходящий из лучей разной длины, делая туманную дымку молочно-белой. Ледяной туман — достаточно необычное явление, которое фиксируют в холодных регионах. Его появление — большая редкость.
Относительная влажность воздуха при этом природном явлении обычно составляет около 100 процентов.
Бывает, что туманы образуются во время морозной погоды. При этом влажность воздуха не превышает 50 процентов. Чаще всего зимний туман можно увидеть в городах — на железнодорожных станциях или автовокзалах. Причиной является пар, который появляется из-за сгорания топлива.
Часто наземные облака можно наблюдать зимой над водоемами, где образуются проруби. Почему зимой над реками и озерами стелется белая пелена? Причина кроется в перепадах температур: вода в водоеме гораздо теплее, чем воздух и лед. Встречаясь, потоки воздуха образуют конденсат, который хорошо виден над ледяной поверхностью. Такие туманы — самые длительные.
Над континентами туманы формируются преимущественно осенью, над океанами и морями — в весеннее время, когда водная гладь достаточно холодная.
Иногда возникает ощущение, что облака, расположенные снизу, плотнее тех, которые находятся на небесах. Это обманчивое впечатление. На самом деле капельки влаги у поверхности земли меньше по размерам, поэтому кажется, что они образуют плотную белую «подушку».
Существуют места, где туманы — обычное явление. Самыми туманными считаются атлантическое побережье Ньюфаундленда в Канаде и Лондон. Описанию этих фактов уделено большое внимание.
Как образуется туман
В воздухе происходит постоянное движение теплого и холодного потоков. Теплый стремится ввысь, холодный спускается вниз. При встрече двух разных по температуре воздушных масс происходит конденсация: микроскопические капли воды фиксируются в воздухе, образуя нечто вроде облака.
Чем выше уровень влажности — тем вероятнее возникновение туманов. В местах с засушливым климатом такие явления образуются очень редко, и только при экстремально низких температурах. Наиболее часто белое марево можно наблюдать над водоемами и в низинах, особенно ночью и перед рассветом. Воздух в таких местах охлаждается быстрее поверхности земли и водоемов, создавая лучшие условия для образования облачного «процесса».
Разновидности туманов
Различные свойства надземных облаков подразделяют их на несколько категорий. Виды туманов — это целый ряд характеристик, позволяющих более подробно узнать о процессах в атмосфере, которые мы можем видеть, но не всегда способны объяснить. Среди них:
Характеристики туманов
По способу формирования туманы делятся на две разновидности:
Существуют также синоптические факторы образования облачных явлений. Среди них:
Несмотря на относительную безопасность туманов, они могут создать ряд проблем. Люди, которые вынуждены жить в местности с преобладанием этого природного явления, чаще страдают от депрессий. Это связано с недостатком солнечного света, которому трудно пробиться через плотную завесу. Смог мешает автовладельцам и пилотам, выводит из строя оборудование. В то же время и влажную взвесь можно использовать во благо: насыщенный конденсатом воздух может действовать исцеляюще, а для некоторых культур в сельском хозяйстве является отличной средой для роста. Никто не в состоянии повлиять на появление или исчезновение облаков, возникающих над поверхностью земли. Но исходя из фактов, марево имеет способность рано или поздно развеиваться 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.
ЧТО ТАКОЕ ТУМАН? Туман — это нечто вроде пелены из мельчайших капель воды, иногда смешанных с дымом и пылью. Порой туман бывает таким густым, что очень трудно, даже невозможно что-либо увидеть как будто облака спустились на землю.
Образуется туман при охлаждении воздуха, когда водяной пар превращается в капельки воды. Над морем туман возникает, когда воздух теплее воды.
Обычно туман образуется по ночам и рано утром в низинах и над водоемами. Он связан с холодным потоком воздуха, который опускается на теплые поверхности суши или воды.
Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. В тихую погоду с наступлением темноты в низких местах над землей образуются тонкие слои тумана. По мере того как земля ночью остывает, становятся холоднее и нижние слои воздуха. При соприкосновении такого прохладного воздуха с теплым и образуется туман.
Как правило, городские туманы гуще сельских. Городской воздух полон пыли и сажи, которые, соединяясь с частичками воды, образуют плотное покрывало.
А туманы в районе Сан-Франциско образуются совершенно по другому. Здесь прохладный утренний бриз дует в сторону теплых песчаных дюн, и если накануне дождь промочил песок, образуется плотный слой тумана из испаряющейся влаги.
Часто туман кажется плотнее, чем облака. Это потому, что капельки тумана меньше по размеру.
ВОТ ТАК ОБРАЗУЮТСЯ ОБЛАКА : теплый воздух с водяными парами поднимается в небо. На определенной высоте теплый воздух охлаждается. При низких температурах влага не может больше находиться в виде водяных паров. Лишняя влага превращается в капельки воды, частички льда — вот так образуется облако.
Низкие облака состоят из маленьких капелек воды. На высоте 3-5 км от поверхности Земли располагаются высококучевые облака, состоящие из больших масс паров и частиц, чем перисто-кучевые облака.