Умови виникнення туману та можливості його прогнозу

Формування туману у повітрі пов'язане найчастіше з процесами його охолодження. В результаті охолодження повітря з’являється надлишок водяної пари, яка переходить з газоподібного стану у крапельно-рідкий (завдяки процесу конденсації) або безпосередньо в твердо-кристалічний (сублімація). При великій кількості у приземному повітрі продуктів конденсації або сублімації водяної пари, тобто дрібних крапель вологи або льодяних кристаликів, прозорість повітря зменшується настільки, що горизонтальна дальність видимості падає до 1 км або менше. У такому разі говорять про настання метеорологічного явища, яке називається туманом. Тумани можуть виникати не тільки внаслідок охолодження повітря, а й за рахунок посиленого випаровування вологи з теплої водної поверхні, температура якої на 10 °C або більше перевищує температуру навколишнього повітря. Їх так і називають: тумани охолодження і тумани випаровування.

Прогноз туманоутворення, таким чином, зводиться до прогнозу умов, які сприяють цим двом процесам: прогнозу охолодження повітря до температури конденсації або сублімації, при якій водяна пара почне перетворюватися на крапельки води або кристалики льоду, або ж, якщо є велика водойма і передбачається, що температура води буде значно вищою, ніж температура повітря, - прогнозу інтенсивного випаровування.

Охолодження повітря може відбуватися внаслідок інтенсивного випромінювання земної поверхні, коли відтік тепла від земної поверхні більше його припливу до неї, тобто так званим радіаційним шляхом – за тихої малохмарної погоди – або шляхом перенесення повітря з однієї місцевості в іншу. Відразу слід зробити важливе зауваження. У цьому контексті слово «радіаційне» не має жодного відношення до тієї небезпечної радіоактивності, про яку нерідко говорять та пишуть у ЗМІ. Йдеться про радіаційне вихолодження підстильної поверхні за рахунок втрати тепла через довгохвильове інфрачервоне випромінювання.

За підсумками, в результаті швидкого остигання приземного шару повітря в маловітряні ясні ночі виникають так звані радіаційні тумани, які зазвичай розсіюються вдень при нагріванні повітря. Для їх прогнозу синоптики мають різні методи розрахунку температури і часу туманоутворення, існують також графіки, які полегшують виконання таких розрахунків. У разі перенесення повітряної маси з однієї місцевості в іншу виникають адвективні тумани, які можуть спостерігатися і при значному вітрі. Для їх прогнозу використовуються інші методи, а також є необхідним виконання інших більш складних розрахунків, пов'язаних з урахуванням перенесення вологого повітря та його взаємодії з поверхнями суходолу та води. Адвективні тумани можуть залишатися щільними та вдень, а їх тривалість може досягати кількох діб поспіль.

Зі сказаного вище цілком зрозуміло, що прогноз туману – досить складне завдання, при вирішенні якого треба враховувати стан і можливу зміну цілого комплексу метеорологічних величин, у тому числі й температури та вологості повітря, наявності хмар, вітру тощо. Потрібно також брати до уваги стан ґрунту, наявність або відсутність снігового покриву, його здатність випаровувати вологу і т.п. Тому свого часу було розроблено кілька різних методик прогнозування туманів (див. графіки вище) та їх тривалості залежно від початкових умов атмосфери, типу повітряної маси та інших критеріїв.