Туманы, іх узнікненне, карысць і шкода для чалавека

Аб туманах можна прачытаць у часопісе "Родная прырода". № 2, 2013. Прыведзены ў блогу артыкул пра туманы больш пашыраны і з іншымі здымкамі.

Туман – атмасферная з’ява, якая з’яўляецца вынікам кандэнсацыі вадзяной пары ў прыземных слаях атмасферы. Аднак туман – звычайнае воблака, ён таксама складаецца з драбнюткіх і шматлікіх вадзяных кропелек ці крышталікаў, а бывае з іх сумесі, якія не ўспрымаюцца на вока, але істотна абмяжоўваюць далёкасць бачнасці. Калі кропелькі і крышталікі ўтварыліся высока ў небе, яны сталі воблакамі, а калі нізка над зямлёй – туманам. І ў воблаках на небе, і ў тумане над зямлёй гэтыя кропелькі і крышталікі ўтвараюцца з празрыстай вадзяной пары. Прадукты кандэнсацыі вадзяной пары, якія ўтвараюць туман, у сумесі з газамі і дымам антрапагеннага паходжання, напрыклад, у буйных гарадах, утвараюць смог – ядавіты туман.

Туман утвараецца, калі паветра, насычанае вадзяной парай, ахалоджваецца да тэмпературы, ніжэй за тэмпературу кропкі расы, пры якой пачынаецца кандэнсацыя. Кропка расы залежыць ад тэмпературы і вільготнасці паветра. Вільготнае паветра можа стаць насычаным пры ахаладжэнні ці пры выпарэнні вільгаці з паверхні зямлі і вадаёмаў і яе паступленні ў прыземныя больш халодныя слаі атмасферы. Бывае туманы ўтвараюцца ў выніку асядання нізкіх воблакаў да самай паверхні зямлі.

Кропельнавадкі туман, які складаецца з кропелек вады, утвараецца пры тэмпературы вышэй за –10 °С, туман у выглядзе сумесі кропелек і крышталікаў лёду ўзнікае пры тэмпературы –10…–15 °С, крышталічны туман, які зіхаціць у святле сонечных промняў ці ў святле месяца і вулічных ліхтароў, – пры тэмпературы ніжэй за –15 °С.

Адносная вільготнасць у туманным асяроддзі звычайна блізкая да 100 %. Аднак у моцныя марозы ў населеных пунктах, на чыгуначных станцыях і аэрадромах туманы могуць назірацца пры значна меншай адноснай вільготнасці (70–90 %) за кошт кандэнсацыі вадзяной пары, якая ўтвараецца пры гарэнні паліва ў печах і ў рухавіках унутранага гарэння і выкідваецца ў атмасферу праз выхлапныя трубы і дымаходы.

Туманнае надвор’е звычайна цягнецца ад некалькіх гадзін да некалькіх сутак. У халодны перыяд года туманы больш працяглыя – некалькі дзён. Туманы ствараюць памутненне атмасферы і істотна абмяжоўваюць далёкасць бачнасці (ДБ) – менш за 1 км. Прынята падзяляць туманы на моцныя (ДБ < 50 м), умераныя (50 м < ДБ < 500 м) і слабыя (500 м < ДБ < 1 км).
Прычынай кандэнсацыі вадзяной пары пры туманаўтварэнні з’яўляецца ахаладжэнне паветра. Паводле прычын ахаладжэння паветра туманы падзяляюцца на два тыпы: туманы ахаладжэння і туманы выпарэння. Туманы ахаладжэння бываюць адвектыўныя, радыяцыйныя і адвектыўна-радыяцыйныя.

Адвектыўныя туманы абумоўлены адвекцыяй (прыходам) адносна цёплага паветра на больш халодную паверхню (халодны кантынент, халоднае марское цячэнне, паверхня лёду або снегу). Туманы адвектыўнага тыпу часта назіраюцца ўздоўж берагоў кантынентаў. Берагавыя туманы ўтвараюцца пераважна ноччу ў выніку адвекцыі вільготнага паветра з мора на ўзбярэжжа, дзе яно за ноч выстуджваецца радыяцыйным шляхам.

Фармаванне адвектыўнага туману

Адвектыўны туман вядомы яшчэ як марскі туман. У цёплую пару года цёплыя паветраныя масы з сушы перасоўваюцца ў бок больш халоднага ў гэты час мора. Яшчэ адна прычына адвектыўнага марскога туману, калі паветраныя масы, якія рухаюцца з паверхні цёплага марскога цячэння на паверхню халоднага цячэння. Такая характэрная з’ява назіраецца ў раёне Вялікай Н’юфаўлендскай банкі, дзе цёплыя паветраныя масы, якія сфармаваліся над цёплым цячэннем Гальфстрым пераносяцца над больш халодным Лабрадорскім цячэннем. Не выпадкова, менавіта на канадскім востраве Н’юфаўленд у Атлантычным акіяне назіраецца самае вялікае колькасць туманных дзён – у сярэднім больш за 120 на працягу года. Адвектыўны марскі туман вельмі густы і працяглы, звычайная з’ява над халоднымі марскімі цячэннямі, якія амываюць заходнія ўзбярэжжы мацерыкоў.

Адвектыўны туман таксама можа быць франтальнага паходжання. Ён фармуецца ў вобласці нізкага ціску – цыклоне (Ц), калі цёплае паветра сутыкаецца з халодным і перамяшчаецца на халодную паверхню, што характэрна для клімату ўмеранага пояса, у тым ліку і для клімату Беларусі.


Франтальны туман у цыклоне

Адвектыўны франтальны туман нярэдка бывае высокім. Ён узнікае на вялікіх прасторах, распаўсюджваецца ў выглядзе паласы ўздоўж цёплага фронту. Такі туман называецца высокім таму, што ён узнікае зверху на некаторай вышыні, накшталт слаістага воблака, і паступова апускаецца да паверхні зямлі.

Радыяцыйны туман – гэта туман, які ўзнікае над паверхняй глебы, што ахалоджваецца шляхам інтэнсіўнага электрамагнітнага выпрамянення, часцей за ўсё начнога, ці зімой – кругласутачнага, у ціхае яснае надвор’е. Такое выпрамяненне адбываецца шляхам радыяцыйнага абмену паміж ніжнімі слаямі атмасферы і падсцілачнай паверхняй. Пры гэтым тэмпература прыземнага слоя паветра паніжаецца, а адносная вільготнасць павялічваецца да стану насычэння, што прыводзіць да ўтварэння спачатку дымкі, а потым і туману. Радыяцыйны туман утвараецца раніцай, але можа паявіцца і вечарам – пасля заходу сонца, звычайна ён рассейваецца з узыходам сонца. Гэты тып туману ўтвараецца ў нізінах, ярах, на балотах, далінах рэк, куда сцякае халоднае вільготнае паветра, блізкае да стану насычэння.


Фармаванне радыяцыйнага туману

Радыяцыйны туман – гэта паземны туман, які нізка сцелецца над зямной паверхняй ці вадаёмам у выглядзе тонкага слоя або ў выглядзе разарваных шматкоў, распаўсюджваецца над зямной паверхняй на невялікую вышыню, звычайна на некалькі дзесяткаў метраў. Гарызантальная бачнасць у слоі туману складае менш за 1000 м. Летам праз 1–2 гадзіны пасля ўзыходу сонца і прагравання падсцілачнай паверхні радыяцыйны туман звычайна хутка рассейваецца. Восенню туман можа захоўвацца на працягу 3–5 гадзін пасля ўзыходу сонца. Зімой жа дзённае праграванне снегавой паверхні нязначнае, таму туман, які ўзнікае, можа захоўвацца на працягу ўсяго дня ў тым выпадку, калі не адбудзецца змены надвор’я.

Ранішні радыяцыйны туман існуе нядоўга. З узыходам сонца ён хутка растае, не астаўляе ніякага свайго следу. Якуб Колас, якому споўнілася ў мінулым годзе 130 гадоў з дня народзінаў, у сваіх вершаваных творах вельмі часта люструе свае ўражанні пра туман. Вось яго радкі з паэмы “Сымон музыка”:
Нікнуў зорак блеск халодны,
І святлеўся неба край;
Лёгкі пар, туман усходны,
Апярэзваў лес і гай.

Далей у паэме сустракаем:

Мрок ачнуўся, скулься глянуў,
І пасунуўся рупліва
З таго лесу праз паляну
Насустрэч якраз туману,
Што з нізіны ўстаў маўкліва,
Слепавочна, баязліва.

Звернем увагу на прымечаную Якубам Коласам ўласцівасць туману паўзці:

А месяц двурогі
З далёкай дарогі
Спусціў на зямлю свае ніці.
Блішчыць на ракіце,
І ціха па жыце
Туман прапаўзае бязногі.

У класічным творы нацыянальнай літаратуры – паэме “Новая зямля” нашага народнага паэта туман не толькі паўзе, але і кладзецца:

Вось кончан лес, і Стоўбцы блізка.
Туман на возера лёг нізка,…

Народная прыкмета нам паведамляе, што ў летні час нізкія паземныя туманы ў далінах рэк і азёр, якія рассейваюцца пасля ўзыходу сонца, – надзея на добрае надвор’е. Сярод людзей існуе думка, калі зімовы дзень пачынаецца з туману, то трэба чакаць адлігі.

Супакоім хваляванні чытачоў і патлумачым, што радыяцыйнае выпрамяненне падсцілачнай паверхні зямлі да шкоднай радыяцыі, якую выпраменьваюць радыеактыўныя матэрыялы, ніякіх адносін не мае. Радыяцыйнае выпрамяненне паверхні зямлі адносіцца да электрамагнітнага выпрамянення, якое распаўсюджваецца ў выглядзе хваляў са скорасцю святла – 300000 км/с. Нагадем чытачам, што яшчэ са школьнай фізікі вядома, што электрамагнітную радыяцыю выпраменьваюць усе целы, якія нагрэтыя больш за абсалютны нуль паводле тэмпературнай шкалы Кельвіна. Вядома, што радыеактыўныя ж матэрыялы распаўсюджваюць, т. зв., пранікальную радыяцыю у выглядзе элементарных часцінак – пратонаў і электронаў.

Пры ўзаемадзеянні двух вышэй названых прычын ўтвараецца адвектыўна-радыяцыйны туман.
Туман выпарэння ўзнікае восенню над цёплымі воднымі паверхнямі (цёплыя цячэнні, моры, возеры, рэкі) пры адвекцыі халоднага паветра, т. зв., марскія, азёрныя і рачныя туманы. Туман выпарэння характэрны для арктычных мораў, ён узнікае ў выніку паглынання халодным паветрам, якое сфармавалася над лёдавай паверхняй, вадзяной пары з адкрытай больш цёплай воднай паверхні. Вядома параўнанне – “дым” арктычных мораў.


Фармаванне туману выпарэння

Усе віды туманаў характэрны і для Беларусі. Аднак найбольш распаўсюджанымі на тэрыторыі рэспублікі з’яўляюцца адвектыўныя туманы, якія фармуюцца пры перасоўванні цёплага марское атлантычнага паветра на халодную тэрытарыяльную прастору. Нярэдка ўзнікаюць таксама радыяцыйныя і змешаныя – адвектыўна-радыяцыйныя туманы.
Максімальная колькасць дзён з туманам прыходзіцца на асенне-зімовы перыяд. Працягласць туману на Беларусі залежыць ад рэльефу мясцовасці, наяўнасці вадаёмаў, размеркавання расліннасці і населеных пунктаў. У раёнах узгорыстага рэльефу працягласць і паўтаральнасць туману некалькі павышаны. Ваганні колькасці сутак з туманам на працягу года залежаць ад вільготнасці і тэмпературы паветра, скорасці ветру і зменлівасці надвор’я. За год на Беларусі бывае ад 30 да 75 дзён з туманам. Наўбольшая колькасць дзён з туманамі назіраецца на Ашмянскім, Наваградскім і Мінскім узвышшах – 60–75 дзён.

Сярэдняя сумарная працягласць туману за год вагаецца ад 140 да 860 гадзін. На халодную палову года прыпадае да 80 % усіх гадзін з туманам. Максімум туманаў прыходзіцца на кастрычнік–снежань. У гэты перыяд назіраецца ў сярэднім па 5–9 дзён з туманам у месяц на нізінных і раўнінных участках, 11–20 дзён на марэнных узвышшах.
Працягласць туману залежыць ад пары года. У цёплую пару года туман звычайна трымаецца каля 3 гадзін, у халодную палову, асабліва ў лістападзе–снежні – ад 4 да 12 гадзін. Асобныя туманы ў лістападзе і снежні бесперапынна могуць доўжыцца да 4 дзён і адначасова адзначацца амаль на ўсёй тэрыторыі рэспублікі.
Туманы на Беларусі ўзнікаюць як пры дадатных, так і пры адмоўных тэмпературах паветра. У межах рэспублікі яны часцей за ўсё бываюць пры тэмпературы, блізкай да нуля градусаў, але могуць утварацца і пры значна больш высокай або больш нізкай тэмпературы паветра. Напрыклад, 19 лютага 1978 года ў Магілёве тэмпература паветра пры ўтварэнні туману складала –26,1 °С, а ў Талочыне 27 ліпеня 1986 года – +19,2 °С. Аднак выпадкі ўтварэння туманаў пры тэмпературы вышэй за 20 °С ці ніжэй за –20 °С вельмі рэдкія. Верагоднасць такіх выпадкаў складае 1 раз за 25–30 гадоў.

На Беларусі сустракаюцца выпадкі такога фізічнага стану нашай атмасферы ў зімовы перыяд, калі стаіць ціхае, яснае, марознае надвор’е з тэмпературамі –15…–20 °С, прыспешанае адвектыўнымі працэсамі арктычных паветраных мас. Але нечакана праз нейкі час можа ўтварыцца туман, пры якім тэмпература павышаецца амаль да нуля градусаў, а калі вышэй за нуль, то гэта прыводзіць да адлігі. Прычынай такой хуткай і рэзкай зменлівасці характару надвор’я звычайна з’яўляецца адвекцыя цёплага і вільготнага атлантычнага паветра, якое ахалоджваецца, набліжаецца да стану насычэння вадзяной пары, што актывізуе працэсы кандэнсацыі і туманаўтварэнне.
Утрыманне вады ў тумане можа быць розным – ад 0,03 г/см3 да 0,3 г/см3. Туманы адносяцца да неспрыяльных з’яў надвор’я, якія істотна парушаюць работу ўсіх відаў транспарта, будаўніцтва, сельскагаспадарчай вытворчасці, адмоўна ўплываюць на здароўе людзей. З-за туманаў адбываецца значная колькасць аварый, якія суправаджаюцца чалавечымі ахвярамі. Зімой туманы “з’ядаюць” снег, і калі пасля гэтага наступае рэзкае пахаладанне, то утвараецца ледзяная скарынка – шарон.

Туман ускладняе работу аўтамабільнага, чыгуначнага і паветранага транспарту, памяншае долю сонечнай радыяцыі, што ўплывае на якасць сельскагаспадарчай прадукцыі, пагаршае ўмовы сельскагаспадарчых работ, асабліва ўборкі збожжавых культур.

У час туману колас збожжавых культур набракае, салома становіцца мяккай, зерне дрэнна вымалочваецца, і значная частка яго застаецца ў мякіне. Зерне і выбраная бульба доўга сохнуць, што спрыяе распаўсюджванню грыбковых хвароб. У час туману не апыляюцца кветкавыя расліны і збожжавыя культуры. У сувязі з павышэнне электраправоднасці вільготнага паветра павялічваюцца страты электрычнасці ў лініях высокага напружання.
Туман адмоўна ўздзейнічае на самаадчуванне і здароўе чалавека, асабліва восенню і зімой. У туманнае надвор’е адкрытыя ўчасткі цела чалавека пераахалоджваюцца, сырое паветра, а ад яго і сырая вопрадка прыводзяць да прастудных захворванняў.
У той жа час туман спрыяе вылежванню ільну, паляпшае ўмовы развіцця грыбніцы, садзейнічае ачышчэнню паветра.

Ніжэй прыведзены здымкі туманаў з інтэрнета:


Адвектыўны
туман увосень


Радыяцыйны
паземны туман


Туман пасля дажджу
летам


Радыяцыйны туман
на балоце


Радыяцыйны туман
раніцай


Гарадскі туман