Классификация туманов и условия их возникновения

Туман представляет собой скопление микроскопических капель воды или мелких ледяных кристаллов в приземном слое атмосферы, в результате чего, горизонтальная дальность видимости снижается до 1000 метров и ниже. При видимости более одного километра такое явление называется дымкой.

В зависимости от условий образования, принято выделять несколько основных типов туманов.

1. Радиационный туман. Это наиболее распространенный вид тумана, который образуется в результате охлаждения земной поверхности и прилегающего слоя воздуха (к радиации никакого отношения не имеет). В ясные и безветренные ночи (когда антициклональная погода) земная поверхность быстро теряет тепло через излучение. Приземный воздух охлаждается до того момента, когда начинается конденсации водяного пара. Этот тип туманов часто образуется ночью и утром преимущественно в пониженных участках местности (балки, овраги, русла рек и т.д.). При отрицательной температуре воздуха приводит к формированию изморози на деревьях.

2. Адвективный туман. Он образуется в результате перемещения (адвекции) теплого и влажного воздуха над холодной поверхностью. Наиболее типичен для холодного полугодия. Часто сопровождается умеренным ветром и облачным небом, нередко одновременно с выпадением дождя. Для его возникновения необходима высокая влажность воздуха и холодная подстилающая поверхность (снег, лёд, холодная вода). В отличие от радиационного, этот вид тумана может длиться сутками, а видимость в нём нередко снижается менее 100 метров. Он часто формируется нам морскими акваториями, когда теплый воздух с суши перемещается над холодными океаническими течениями (например, у берегов Ньюфаундленда).

3. Фронтальный туман. Связан с атмосферными фронтами - зонами раздела между теплыми и холодными воздушными массами. Типичен для холодного полугодия. Возникает обычно в зоне тёплого фронта или тёплого сектора циклона, когда более тёплая воздушная масса перемещается над холодной подстилающей поверхность. Эффект усиливается, если перед фронтом наблюдается снежный покров, а температурные контрасты значительные. Кроме того, этот вид тумана возникает непосредственно в процессе выпадения осадков, которые испаряются в более сухом холодном воздухе у поверхности. Это испарение насыщает холодный воздух влагой, поэтому образуется туман.

4. Туман испарения. Такой вид тумана образуется, когда холодный воздух перемещается над более теплой водной поверхностью (в противовес адвективному туману). Теплая вода интенсивно испаряется, и водяной пар поступает в холодный воздух. Холодный воздух не может удержать в себе много влаги, поэтому пар быстро конденсируется прямо над поверхностью воды. Такое явление можно часто наблюдать на озёрах, морях, крупных реках обычно ночью и утром. Этот туман не распространяется далеко за пределы водоёма, а словно «привязан» к нему.

Существуют и различные другие виды туманов, которые являются частными случаями основных перечисленных типов:

• Городской туман. Это комбинация естественного тумана (чаще радиационного) и промышленных загрязнителей (дым, пыль, выхлопные газы). Такое явление многим известно, как смог, который может быть опасным для здоровья человека.
• Туман склонов. Образуется, когда влажный воздух поднимается по склону горы. При подъеме воздух адиабатически расширяется и охлаждается, что приводит к конденсации водяного пара. Напоминает неподвижное облако, накрывшее склон с одной стороны.
• Градовый туман. Возникает в случае выпадения обильного количества града на земную поверхность в тёплый период года. Из-за разницы температуры градового слоя и прилегающего воздуха, происходит конденсация водяного пара. Этот туман обычно имеет вид тонкой пелены и существует до тех пор, пока не растает полностью градовый слой.
• Ледяной туман. Состоит из мельчайших кристалликов льда, свободно парящих в приземном слое воздуха. Образуются при очень низких температурах (обычно ниже -30 °C) в полярных регионах. Солнечный свет в них может создавать эффекты гало.

Понимание классификации туманов позволяет не только ориентироваться в метеорологии, но и прогнозировать их возникновение. Например, зная, что вечер был ясным и безветренным, можно с высокой вероятностью ожидать утренний радиационный туман, который создаст сложности на дорогах. А устойчивый адвективный туман над аэропортом может сигнализировать о длительных задержках рейсов.