туман

Солнце проникает сквозь слой тумана
Наземный туман (видео)
В Цайтраферы шоу в течение 30 секунд , как утренний туман над Кобленц на Мозеле исчезает через промежуток 90 минут .
Надвигающийся туман на Небельхорне (Альгойские Альпы)
Туман в долине возле Бушгуфа , провинция Гельма ( Алжир )

Под туманом ( древневерхненемецкая  туманность , германская * туманность м. Туман, темнота и представленные на всех германских языках, связанные, например, с латинскими туманностями .. Туман, туман и греческий нефеле. Облака, облака ) понимаются в метеорологической части атмосфера, в которой капли воды мелко распределены и которая контактирует с землей, причем капли воды образуются в результате конденсации воды во влажном и перенасыщенном воздухе . С технической точки зрения туман - это аэрозоль , но в метеорологической системе он причислен к гидрометеорам .

Таким образом, виден туман, потому что рассеянный свет из-за рассеяния Ми вызывает эффект Тиндаля, и видны фактически бесцветные капли. О тумане говорят только при видимости менее одного километра. Видимость от одного до четырех километров считается дымкой . Туман в пространственно очень ограниченных областях называется полосой тумана, а день, когда туман возник хотя бы один раз, называется днем тумана .

Туман и дымка отличаются от облаков только своим контактом с землей, но в остальном почти идентичны им. Поэтому на возвышающейся местности слой облаков может превратиться в туман на больших высотах. В авиации такие случаи называют вышележащими облаками .

При видимости от 500 до 1000 метров говорят о легком тумане , от 200 до 500 метров - об умеренном и менее 200 метров - о сильном тумане. Обычные люди обычно воспринимают видимость менее 300 метров как туман.

Общие условия формирования и свойства

Туман возникает, когда атмосфера в основном стабильна , когда насыщенный водой воздух достигает точки росы по разным причинам . Разделение тумана на определенные типы, такие как охлаждающий, испаряющий или смешивающий туман, относится к этим различным причинам и представлено в разделе « Типы тумана» .

Степень насыщения воздуха, то есть максимальное количество водяного пара, которое воздух может содержать без конденсации, зависит от многих факторов. Они обсуждаются в статье « Давление насыщенного пара» . Понижение температуры или увеличение абсолютного содержания воды выше концентрации насыщения в идеале приводит к немедленной конденсации , то есть образуются маленькие капли воды. Степень, в которой эта конденсация действительно происходит сразу или происходит ли пересыщение в первую очередь, существенно зависит от ядер конденсации . Конденсирующийся водяной пар может присоединяться к ним и, таким образом, переходить в жидкое агрегатное состояние гораздо легче, чем в случае без ядер конденсации. Таким образом, образование капель тумана представляет собой гетерогенное зародышеобразование , которое невозможно без границ раздела фаз. Таким образом, может возникнуть смесь тумана, дыма, сажи и других частиц , особенно при соответствующем загрязнении воздуха , и привести к плотности тумана выше средней, которую в таком случае называют смогом . Поверхностные свойства этих частиц, в частности их гигроскопичность, также имеют особое значение .

Существенными факторами, определяющими образование тумана, являются, с одной стороны, наличие водяного пара, а с другой - широкий спектр факторов, таких как концентрация аэрозольных частиц, распределение температуры, орография и, прежде всего, тепловая поверхность. свойства соответствующей местности.

Порт О-Фрейшу-де-Сабардес, Оут, Галисия

Размер капель и плотность тумана

Диаметр капель внутри туманности составляет несколько сотых миллиметра, а диаметр капель намного меньше, чем в типичном облаке, но из-за различных ядер конденсации они также сильно различаются между отдельными каплями . Их размер определяет, сочится туман или нет. Если он немного влажный, это размер капель, который в среднем не превышает 10-20 мкм; в случае плотного тумана он приближается к 20-40 мкм. В отдельных случаях обнаружены капли размером 100 мкм, но это исключение. Меньшие радиусы капель указывают на морские условия, а большие - на континентальные. В тумане один кубический метр воздуха содержит от 0,01 до 0,3 грамма конденсированной воды в виде капель.

аэродинамика

Поскольку капли тумана очень малы в диаметре, они имеют очень маленькое число Re менее 0,1. Следовательно, при опускании возникает ламинарный поток. Согласно закону Стокса, скорость спуска увеличивается пропорционально квадрату диаметра. Согласно Хёрнеру, капля диаметром 20 мкм имеет скорость опускания 10 мм / с.

Место и внешний вид

Большая часть тумана возникает в зимнее полугодие возле водоемов , потому что в это время года вода испаряется из-за солнечной радиации , но к вечеру воздух так остывает, что вода снова конденсируется. Воздух также поглощает воду за счет сублимации льда и снега. Если летом или после дождя внезапно проникает холодный воздух, в это время также может возникать туман, но это случается не слишком часто. Туман оседает на растениях и других твердых поверхностях при температуре выше 0 ° C. Если температура ниже точки замерзания , мороз будет формировать .

Туман может возникать практически во всех климатических зонах и, в зависимости от его характера, возникать спорадически, а также регулярно, длительно или непродолжительно. Наибольшая частота тумана наблюдается в районах с высоким уровнем влажности, сильными колебаниями температуры или сильным охлаждением. Это особенно актуально при встрече холодных и теплых океанских течений и в районах апвеллинга . Однако воспринимаемая частота тумана связана с наблюдениями, поэтому она часто оказывается выше в окрестностях жилых районов по сравнению с фактической частотой тумана, и поэтому она оценивается как более туманная без эмпирической базы. Диапазон пространственных масштабов также может сильно колебаться, поэтому туман может иметь горизонтальное распространение в несколько сотен метров, а иногда и на сотни километров. Вертикальный разброс варьируется от нескольких дециметров до нескольких сотен метров.

Осадки на поверхности

Когда нет ветра, капли тумана тонут и оседают на твердых поверхностях. При небольшом движении воздуха степень разделения выше, потому что движение воздуха все еще намного превышает скорость опускания капель. Степень разделения особенно высока на больших поверхностях, таких как хвойные деревья или зерно. Соответствующие системы используются для извлечения воды из тумана.

Туман

Туман - это форма осадков. В тумане видны капли разного размера. Более крупные капли опускаются быстрее, чем мелкие. Когда большая капля встречается с маленькой, она становится еще большей. Эта новая капля разгоняется до конечной скорости своего размера. Следовательно, на землю падают более крупные капли, чем соответствует распределению по высоте. Количество осадков очень низкое - до 0,12 л / м² в час.

Типы тумана

Высокий туман в долине Роны, слой тумана от долины 800 м до ок. 1600 м

Условия

В метеорологии туманности обычно различают в зависимости от условий, в которых они возникают, но это также означает, что многие туманности не могут быть отнесены к определенному типу тумана только на основании их внешнего вида. Существует также большое количество терминов, связанных с туманом, которые часто очень расплывчато определены или, по крайней мере, используются очень нечетко, особенно когда они относятся к месту или времени возникновения, а не к причине тумана. По причине различают радиацию, адвекцию, испарение, смешанный и орографический туман, а также ледяной туман, который часто рассматривается отдельно. Однако существует также ряд других хорошо известных терминов, таких как утренний туман, горный туман или озерный туман, которые во многих случаях трудно сопоставить с конкретными условиями происхождения и часто приводят к неправильному пониманию того, какое обозначение означает какое общее тип тумана.

Также возможно различать наземный и сильный туман , при этом верхняя часть наземного тумана должна находиться ниже уровня глаз наблюдателя в соответствии с метеорологическим определением, с видимостью более одного километра. Также возможно определить наземный туман как туман с контактом с землей, что является избыточным для определения самого тумана. Поэтому широко распространенное представление о высоком тумане как о тумане без контакта с землей также вводит в заблуждение, поскольку это обычно низкое облако типа Stratus , то есть не туман в истинном смысле этого слова. Только в случае некоторых промежуточных стадий туманностей, которые растворились у своего основания или вот-вот опустятся до уровня земли, также называются высокими туманностями в метеорологии.

Радиационный туман

Быстрое поглощение частиц воды в радиационном тумане при температуре воздуха −2 ° C
Утренние туманные пейзажи
Долина туманов зимой на Швабском Альбе

Радиационный туман возникает из-за ночного вещания на земной поверхности и поэтому возникает в основном осенью и зимой при слабых погодных условиях , где они в основном связаны с инверсией излучения . Поскольку они основаны на охлаждении воздуха с постоянными или незначительными колебаниями абсолютной влажности, они также считаются охлаждающими туманами .

Слои воздуха у земли могут значительно остыть, особенно в пасмурные ночи. В результате в воздухе конденсируется водяной пар и образуется слабый, часто многослойный туман, едва достигающий 100 метров в высоту со сравнительно небольшим размером капель. Утром этот туман обычно быстро растворяется, так как высокая удельная поверхность его капель способствует быстрому испарению из-за повышенного давления насыщенного пара . Только зимой солнечные лучи иногда недостаточно сильны, чтобы рассеять туман. Туманная, пасмурная погода в низинах часто длится несколько дней.

Радиационные туманности - очень нестабильные структуры и обычно растворяются так же быстро, как и появились. В основном они выглядят как ранний или утренний туман , но их начало может быть ближе к вечеру предыдущего дня. Создается ли радиационный туман или нет - это часто вопрос нескольких десятых градуса Цельсия. Таким образом, частота, плотность и толщина этого типа тумана сильно колеблются. Предсказуемость явления сравнительно невысока, если радиационный туман также настолько частый, что может развиться суточный ритм. Появление радиационного тумана является сигналом для низких температур, в частности, с включениями холодного воздуха в низинах , например в бассейнах , обычно срезанными туманными коврами с резкими контурами, которые затем также называют долинным туманом или, если очень произносится, море тумана .

Болотный туман также имеет особую форму, то есть туман, который возникает над болотами, и поэтому имеет свое собственное название, потому что частота тумана здесь особенно высока. Причина заключается в очень быстром охлаждении поверхности почвы из-за ее высокой влажности и, как следствие, плохой теплопроводности , а не в повышенном испарении из-за большого количества доступной воды. Таким образом, болотный туман также не является туманом от испарения, потому что влажность здесь обычно рассеивается ветрами до того, как туман образуется. Однако сам туман связан со штилем и редко достигает толщины, превышающей диапазон обзора наблюдателя. Этот пример показывает основную роль теплового баланса почвы в формировании радиационного тумана. Тот же эффект можно наблюдать и в более слабой форме на лугах , поэтому их еще называют луговым туманом .

С альбедо до 0,90 туман обычно демонстрирует необычайную способность отражать падающий солнечный свет. Обычно это резко контрастирует с окружающей средой с альбедо от 0,2 до 0,3. Результатом является тенденция к самосохранению, особенно в случае радиационных туманностей, потому что низкие температуры, которые привели к их образованию, еще больше снижаются или предотвращаются от повышения из-за теперь быстро падающего глобального излучения . Излучение самих водяных капель также особенно велико, что приводит к минимуму ночной температуры в верхней части тумана.

В случае стабильной стратификации атмосферы на земле и инверсии по высоте, то есть фумигации , частицы самых разных типов будут все больше накапливаться на пределе инверсии. Эта высокогорная дымка с высоким альбедо теперь может не только удерживать туман, но даже создавать его. Туман, сначала строго говоря облако, иногда называемый сильным туманом , постепенно опускается с высоты инверсии на землю и часто длится несколько дней.

Адвекционный туман

Типичный морской туман в районе апвеллинга Калифорнийского течения ( мост Золотые Ворота )
Адвекционный туман на реке Ибар в Митровице , Косово

Адвективный туман или контакт туман другая форма охлаждения тумана , который , как правило , происходит в Центральной Европе в зимнем период и на основе адвекции (введение) из воздушных масс . Его может быть трудно отличить от смешанного тумана, но здесь все формы тумана, которые решительно характеризуются процессами адвекции и частично также процессами смешения, должны считаться адвективными туманностями.

Адвекционные туманы возникают из-за того, что влажный теплый воздух течет с юга в более холодные районы на севере и тем самым создает слой холодного воздуха у земли. Теплый воздух охлаждается, поэтому происходит конденсация и образование капель. Если затем возникает ситуация высокого давления, этот туман может длиться несколько дней или недель, не растворяясь под действием солнца. Он снова исчезает только при дальнейшем обмене воздухом, потому что это не только самая продолжительная форма тумана, не редкость и толщина в несколько сотен метров.

Частным случаем адвективной туманности является прибрежная или морская туманность . Поверхность воды обычно значительно холоднее, чем поверхность суши, особенно весной. Если затем происходит адвекция теплых воздушных масс, расположенных над сушей, они быстро остывают над водой. Капли воды, образующиеся после достижения точки росы, затем осаждаются в виде тонкого слоя тумана на поверхности воды, который также называют туманом холодной воды . В Германии туманности этого типа в основном встречаются в конце весны в Балтийском море и возникают в результате переноса теплого воздуха из южной Европы. Эта форма тумана особенно опасна, когда днем дует морской бриз из-за потепления внутри страны . Туман, который фактически накапливается над водой, затем распространяется к побережью и может достигать нескольких километров вглубь суши. Такое попадание прибрежного тумана характеризуется значительным изменением видимости и температурных условий, а также происходит чрезвычайно внезапно, поэтому может привести к значительным опасностям, особенно при дорожном движении. Кроме того, следует ожидать значительного снижения яркости из-за сравнительно небольших размеров капель прибрежного тумана . Ситуация, особенно осенью , когда температура воды все еще довольно теплая, а воздух сравнительно холодный, приводит к образованию тумана горячей воды , в котором обычно преобладают процессы перемешивания, поэтому его с большей вероятностью относят к смешанному туману. здесь.

Точно так же океанические течения при разных температурах могут привести к адвекционному туману, при условии, что воздух течет от теплой поверхности к холодной. Это явление, известное как морской туман , можно наблюдать на Ньюфаундленде , например , когда Лабрадорское течение вступает в контакт с Гольфстримом . Хорошо известная туманность Ньюфаундленд - одна из самых постоянных и плотных туманностей. На Алеутских островах этот тип тумана также чаще возникает из-за контакта океанских течений Оясио и Куросио .

Даже в плавучих районах часто образуется туман, например, Калифорнийское течение , Гумбольдтовское или Бенгельское течение . Наконец, окончательная форма - воздушный поток, направленный во внутренние ледяные массивы, в основном со стороны моря. Здесь тоже остывают воздушные массы и создается, например, гренландский туман. В меньшей степени этот эффект проявляется также при менее резких контрастах, например, в случае неравномерного таяния снега .

Орографический туман

Остатки орографической туманности

Горный туман, или в его метеорологический точном имени орографического тумана, образуются , когда влажный воздух поднимается на склонах с адиабатический охлаждением . Поэтому она также считается охлаждающей туманностью, но здесь охлаждение происходит за счет снижения давления воздуха, а не за счет излучения или адвекции. Эта форма тумана возникает только тогда, когда уровень конденсации ниже вершины или гребня. Стабильные орографические туманности существуют там, где столь же стабильный ветровой поток постоянно уносит воздушные массы к горному хребту, благодаря чему можно также говорить о адвекционной туманности. Это особенно характерно для регионов, подверженных влиянию пассатов , например, в южных Андах или на Мадагаскаре . Они также встречаются в Альпах и немецких невысоких горных хребтах , но в основном только в отдельных погодных условиях в течение коротких периодов времени.

Создание орографического тумана в основном идентично облаку, создаваемому поднятием, и поэтому можно также говорить о вздымающемся тумане. Процессы возвышения происходят не только на орографических препятствиях, но только там, где поверхность земли поднимается вместе с ними, обеспечивая, таким образом, постоянную конденсацию на поверхности. Тем не менее, это определение является более общим, и в частных случаях может происходить образование другого вида тумана. Так обстоит дело, например, с мелкомасштабными конвекциями, поскольку они играют роль в смешанных туманах. Процессы возвышения при прохождении теплого фронта также могут вызывать кратковременные туманы.

Туман испарения

В отличие от предыдущих форм тумана, которые все были связаны с охлаждением, туман испарения - это тип тумана, который вызван увеличением абсолютной влажности и, следовательно, точки росы. Это достигается за счет повышенного испарения , при этом температура воздушного шарика остается постоянной или изменяется незначительно.

В природе это происходит в основном в теплых осенних озерах, где говорят о паровом тумане (также речном - или на море морской туман , или морской дым или морской дым ). Такой тип тумана также может возникать, когда влажный воздух при умеренных температурах накрывает снежное покрывало или мерзлую землю, а нагревание воздуха увеличивает скорость испарения. Эта особая форма известна как тающий туман .

Передний туман - это особая форма , которая преимущественно образуется в виде узких полос тумана перед теплым фронтом или после холодного фронта и, реже, прямо, когда передний ветер проходит. Первые два типа вызваны тем, что дождь попадает в более холодные воздушные массы и при этом частично испаряется. Однако сам туман, когда проходит фронт, в большей степени характеризуется процессами смешивания или охлаждения, поэтому обычно он не представляет собой туман испарения.

Смешивание тумана

«Курение» рейнской воды сентябрьским утром

Процессы смешивания играют роль во многих типах тумана и поэтому не могут быть четко определены в выбранной здесь классификации. Смесь двух количеств воздуха рассчитывается с помощью диаграммы Молье-hx . Поскольку линия тумана представляет собой кривую, смесь двух ненасыщенных количеств воздуха также может образовывать туман. Основной принцип всегда один и тот же: количества воздуха с разным содержанием влаги и / или разными температурами смешиваются и, таким образом, выравнивают свои температуры, что может привести к падению ниже точки росы при определенных обстоятельствах. Однако такой недостаток обычно возникает из-за комбинации эффекта смешивания с другими процессами, а не только за счет смешивания. Поскольку сама смесь не связана с излучением, адиабатическим охлаждением или дополнительным испарением, ее все же следует рассматривать как отдельный аспект. Важно, чтобы воздух перемешивался очень медленно и плохо проводил тепло. Это также причина того, что процессы перемешивания обычно связаны с адвекцией или конвекцией воздушных масс и почти всегда играют здесь роль.

Смешанный туман в том смысле , узком происходит прежде всего на холодных осенние ночи над водами, которые теплее , чем окружающие области и которые затем , кажется, «пара». Его типичные вихревые формы создаются в результате многоступенчатого процесса.

Во-первых, более холодный воздух проникает в воду снаружи и нагревается над ней. Это приводит к снижению относительной влажности, так как теплый воздух может поглощать больше водяного пара, чем холодный воздух. Однако это также приводит к увеличению или, по крайней мере, стабилизации относительной влажности снова за счет испарения. Между тем высокие температуры воздуха у поверхности воды контрастируют с окружающим воздухом, расположенным выше и не нагреваемым водной поверхностью, поэтому существует нестабильная стратификация атмосферы .

Из-за наступающей конвекции воздух начинает подниматься вверх. В результате два слоя воздуха смешиваются, их температуры выравниваются, и воздух первоначально охлаждается близко к поверхности. Относительная влажность быстро повышается, и очень быстро происходит конденсация. Поскольку образующиеся капли воды подвержены сильным движениям в атмосфере турбулентности, для наблюдателя возникает эффект морского или морского курения . Слой нагретого воздуха обычно очень тонкий, поэтому эффекты можно наблюдать только на высоте нескольких метров. Это можно увидеть на большой территории в теплых океанских течениях, которые распространяются на более холодные районы, например, в Гольфстриме на побережье Скандинавии.

Тот же эффект можно увидеть и в других контекстах, в основном при сильном солнечном излучении и связанной с этим высокой скорости испарения после ливневого дождя. Здесь крыши домов, улиц и поверхность земли могут образовывать клубы пара. Связанный эффект - это эффект снега на озере .

Ледяной туман

Ледяной туман в Виннипеге при −40 ° C.

Когда ледяной туман капли воды, но мелкие плавают, в отличие от обычного дыма ледяные кристаллы в воздухе. Ледяной туман возникает, когда водяной пар в очень холодном воздухе с температурой обычно ниже -20 ° C непосредственно превращается в кристаллы льда , то есть без конденсации до жидкой воды. Чем холоднее, тем чаще возникает ледяной туман, что практически обязательно при температуре ниже −45 ° C и наличии источника водяного пара.

В природе поля ледяного тумана возникают везде, где встречаются условия их образования, то есть низкие температуры с одной стороны и водоснабжение с другой. Поскольку количество воды не обязательно должно быть особенно большим из-за чрезвычайно низкого уровня насыщения, антропогенные выбросы, вулканическая деятельность или даже стада животных становятся предметом сомнений в дополнение к открытым водным поверхностям. В более широком масштабе ледяные туманы можно наблюдать в основном над полярным морем , но они также довольно распространены во фьордах Норвегии и Аляски .

Ледяной туман - особый случай, потому что, как показано, он не связан с процессами конденсации. Поэтому они либо относятся к туманности как особая форма, либо отделяются от туманности как отдельная форма. Таким образом, в зависимости от того, какое определение используется, в определение термина «туман» можно включить наличие процессов конденсации или нет. Ледяной туман можно четко отличить от обычного тумана, поскольку это единственное место, где возникают ореолы, а уменьшение видимости обычно не приводит к закрытию солнца.

Туман турбулентности

Обычно сильная турбулентность растворяет туман. Однако они также могут создавать туман. Это тот случай, когда турбулентность переносит влажный воздух из глубоких облаков на землю. Если повышение температуры вниз не слишком велико, облака могут превратиться в турбулентный туман.

Кислотный туман

Поскольку загрязнители воздуха более сконцентрированы в гораздо меньшем количестве воды по сравнению с кислотным дождем, значение pH в тумане намного ниже. Когда дело доходит до осадков на растения и предметы, кислоты, содержащиеся в тумане, оказывают гораздо более сильное воздействие. PH 2 был измерен в легком тумане (что-то вроде уксуса).

наблюдение

Наблюдение за туманом может относиться к большому количеству параметров, а также может осуществляться с помощью большого количества методов, но в основном направлено на следующие параметры: частота тумана, время и продолжительность появления, плотность тумана, а также вертикальная и горизонтальная протяженность. тумана. Эти переменные могут быть определены локально для измерительной станции или регионально на основе нескольких отдельных измерений.

В качестве меры плотности тумана и, следовательно, наиболее важного критерия тумана, который также приводит к частоте и продолжительности тумана в случае непрерывного наблюдения, обычно используется ухудшение зрения наблюдателя при взгляде по азимуту . Однако, особенно для регулярных измерений в аэропортах и ​​морских портах, используются автоматизированные или электронные методы измерения, например трансмиссиометры , ASOS (автоматизированная система наземных наблюдений) и данные дистанционного зондирования . Последние могут также регистрировать размеры туманности и включать спутниковые , радиолокационные и лидарные измерения. В частности, спутниковые данные становятся все более важными по мере улучшения разрешения. Однако с ними тоже есть проблемы, поскольку в инфракрасном диапазоне необходим минимум перепадов температур, а туман в видимом диапазоне может быть закрыт облаками.

В синоптике следующие символы, определенные Всемирной метеорологической организацией , используются для обозначения состояния тумана на погодной карте . Клавиша с присвоенным номером под символом применяется как к коду SYNOP, так и к METAR .

Для всех символов см .: Карта погоды # Более подробные карты погоды и символы карты погоды

символ СИНОП описание
Код символа ww 40.svg 40 На некотором расстоянии туман, но за последний час до наблюдателя не дошел. Высота туманности выше, чем у наблюдателя.
Код символа ww 47.svg 47 Небо покрыто туманом или ледяным туманом, который за последний час стал гуще.
Код символа ww 45.svg 45 Небо закрыто туманом или ледяным туманом, без изменений за последний час.
Код символа ww 43.svg 43 год Небо затянуто туманом или ледяным туманом, который за последний час стал тоньше.
Код символа ww 46.svg 46 Небо видно, несмотря на туман или ледяной туман, который за последний час стал гуще.
Код символа ww 44.svg 44 год Небо видно, несмотря на туман или ледяной туман, без изменений за последний час.
Код символа ww 42.svg 42 Небо видно, несмотря на туман или ледяной туман, хотя за последний час оно стало тоньше.
Код символа ww 28.svg 28 год Туман рассеялся час назад.
Код символа ww 12.svg 12-е Сплошной слой тумана высотой менее двух метров на метеостанции.
Код символа ww 11.svg 11 Туман высотой менее двух метров отдельными полосами или грядами у метеостанции.
Код символа ww 41.svg 41 год Туман или ледяной туман в полосах, поэтому видимость сильно колеблется.
Код символа ww 48.svg 48 Туман или ледяной туман с инеем или чистый лед с видимым небом.
Код символа ww 49.svg 49 Туман или ледяной туман с инеем или прозрачным льдом в пасмурную погоду.

Важность и использование

Лук противотуманный

метеорология

В метеорологии туманность имеет совсем другое значение. В зависимости от происхождения его можно интерпретировать как указание на определенную погодную ситуацию, и поэтому он является важным помощником в наблюдении за погодой. Однако из-за высокого альбедо он также оказывает локальное влияние на радиационный баланс , что важно, например, в связи с морозом .

Туманная дуга , особая форма радуги с капельками небольшого размера , имеет более эстетическое значение .

Отложения тумана

Сам по себе туман - это не осадки . Однако есть разные типы осадков, которые напрямую связаны с туманом.

Карниз тумана можно отличить как жидкие осадки от твердых осадков в виде инея или прозрачного льда . Все они принадлежат к группе перехватываемых осадков , количество которых невозможно адекватно измерить. При определенных обстоятельствах это создает значительную проблему при составлении подробного водного баланса .

Высокая влажность в тумане также приводит к увеличению количества выпавших осадков, таких как роса или иней .

Совсем недавно были разработаны методы, позволяющие извлекать воду из тумана. Для этого на большой площади натягивают сетки или фольгу, на которой скапливается туман и ткань стекает вниз. Подача воды на единицу площади удивительно высока. В Южной Америке есть прибрежные города, которые буквально расцвели в результате освоения этого ресурса через системы на близлежащих горных хребтах. Естественные осадки в этих регионах довольно скудные. И последнее, но не менее важное: постоянный ветер с моря, который постоянно обеспечивает новую влажность воздуха, способствовал успеху.

Облачные леса и туманные пустыни

Облачный лес в Коста-Рике
Квартал тумана в пустыне Намиб недалеко от Ауса (2018)

Облачные леса - это леса, в которых часто возникает туман из-за их местоположения. Это может быть, например, на склонах больших гор на высоте более 2000 м в Южной Америке, где много эпифитов, которыевыходят в воду круглый год,независимо от сезона дождей . Сюда входят многие мхи, папоротники и высшие растения, такие как орхидеи . Здесь также можно встретить некоторые эндемичные виды животных, например, кетсаль , национальную птицу Гватемалы.

Другие области, на которые сильно влияет туман, - это туманные пустыни , особенно Намиб . Со средним количеством осадков 20 мм в год эта пустыня является одним из самых засушливых мест в мире. Однако до 100 км вглубь суши бывает утренний туман и до 200 дней в году, поэтому здесь можно встретить растения и животных, которые могут использовать туман в качестве источника воды. Наиболее известны черные жуки , которые делают стойку на голове на высоких гребнях дюн и, таким образом, собирают конденсат. Вельвичия также извлекает выгоду от росы из - за его обширные корни. Атакама в Южной Америке также туманно пустыня и здесь тоже есть специалисты завода , такие как некоторые крапивы растения, на которых плотный волосяной покров тумана конденсируется из воздуха и проходит вниз растение к корням.

Движение в тумане

Туман снижает видимость - вот сравнение видимости в солнечный день (слева) и в туманный день (справа) в Санта-Барбаре , Калифорния , США.

Пешком

Прежде всего, важно отметить общую дезориентацию, которая приводит к очень густому туману. Эта опасность существует в целом для любого типа движения в тумане, но особенно для туристов и альпинистов на открытой местности. Из-за низкой скорости, за исключением нескольких особых случаев, нет прямого риска пропустить препятствия и столкновения, как в случае использования транспортных средств, но часто очень низкие температуры в сочетании с туманом оставляют его особенно зимой. при других обстоятельствах безобидная потеря ориентации может быстро превратиться в ситуацию, угрожающую жизни. В частности, в малонаселенных регионах, и особенно в горах, на болотах и болотах , поэтому рекомендуется оставаться на месте во время тумана. Особую опасность представляет туман в илистых отмелях . Здесь дезориентированный путешественник по илистым равнинам может быстро стать жертвой прилива. Таким образом, поход по грязи следует совершать только в стабильных погодных условиях без тумана и с опытным гидом.

Дорожное движение

Снижение контрастности, яркости и видимости через туман

В метеорологии дорожного движения туман играет роль, прежде всего в дорожном движении , ограничивая видимость и связанный с этим эффект. Особенно внезапно появляющиеся скопления тумана являются частой причиной автомобильных аварий и наездов , поэтому в густом тумане рекомендуется использовать задние противотуманные фары . Однако их использование запрещено при видимости более 50 м, так как они ослепляют движущихся сзади. Дальность видимости 150 м и менее означает, что скорость на автомагистралях ограничена. Со 100 м по проселочным дорогам нужно ехать медленнее. Если видимость менее 50 м, движение, как правило, сильно затрудняется. Рекомендуемая максимальная скорость в трех случаях составляет 100, 80 и 50 км / ч. Если видимость продолжает ухудшаться, необходимо отрегулировать скорость или, в крайнем случае, полностью остановить транспортное средство.

Туман продолжает влиять на восприятие скорости водителем, так что у него создается впечатление, что он едет медленнее, чем на самом деле. Если спидометр не используется в достаточной степени, результатом будет слишком высокая скорость по сравнению с диапазоном видимости. Влажность дороги из-за тумана также может привести к опасным ситуациям, поскольку замедление при торможении уменьшается. В серьезных авариях все факторы обычно возникают вместе, часто с негативными последствиями, не связанными с туманом, такими как усталость, нехватка времени или влияние алкоголя, что соответственно увеличивает риск несчастных случаев . По этой причине, прежде всего, необходимо резкое снижение скорости и, следовательно, тормозного пути, при этом он должен быть меньше половины диапазона обзора, чтобы быть в безопасности.

Чтобы уменьшить опасность, в настоящее время также разработаны и запущены в серийное производство датчики, которые могут использовать радар для обнаружения препятствий в направлении движения, даже через дымовые завесы. Поэтому скорость движения не следует увеличивать, но существует определенная вероятность того, что водитель может рассчитывать на своевременное предупреждение, чтобы он мог остановиться без повреждений при торможении или, по крайней мере, выдержать более мягкий удар. Однако в городских условиях или в туннелях эти датчики функционируют лишь в ограниченной степени, поскольку, как правило, существует слишком много мешающих радиоотражений.

перевозки

Круизный лайнер Birka Paradise едва ли можно увидеть в густом тумане у Стокгольма.

Радиолокационные системы зарекомендовали себя на кораблях: в прошлом туман несколько раз приводил к серьезным столкновениям. Это означало, что судоходство, в частности, часто останавливалось. Однако риск столкновения из-за тумана все еще существует, особенно с кораблями и самолетами без соответствующих технологий.

Особую опасность для прогулочных судов представляет туман у земли. В то время как небольшие прогулочные суда окутаны туманом, большие корабли иногда выступают за пределы слоя тумана, не воспринимают его как серьезное препятствие и поэтому движутся с неизменной скоростью. Вместе с низким эхосигналом от спортивных лодок это приводит к значительному риску, особенно на загруженных фарватерах (например, на Большом поясе ).

Крупной катастрофой, возможно, главной причиной тумана, стало столкновение кораблей « Андреа Дориа» и « Стокгольм» в 1956 году, в результате которого погибло 52 человека. Однако, помимо этих довольно редких событий, основное внимание уделяется экономическому ущербу, поскольку приостановка или, по крайней мере, замедление судоходства влечет за собой значительное финансовое бремя. Для обеспечения максимально безопасной навигации даже при ограниченной видимости в качестве навигационных знаков используются противотуманные рожки и туманные буи . К последним относятся Howl Onnen и Gong ton и ранее колокольные тонны . Важные прибрежные судоходные маршруты также контролируются наземными радиолокационными системами.

авиация

Туман запуск с самолета Airbus A319 с видимостью менее 200 метров

Авиация в значительной степени полагалась на радары со второй четверти 20 века и поэтому смогла оказать пилотам помощь с земли на очень раннем этапе. Между тем, количество радаров для управления туманом, облаками и другими эффектами, которые мешают обзору в современных дальнемагистральных самолетах, достигло предела в две цифры. Однако большинство малых самолетов продолжают летать исключительно в соответствии с визуальными условиями полета и, следовательно, должны продолжать учитывать туман.

Что касается воздушного движения, то сегодня туман делает воздушное движение менее сложным, но он имеет серьезные последствия, если он падает ниже видимости около 1,2 км на аэродромах. В принципе пуски возможны, но риск больше. Хотя во всех коммерческих аэропортах возможно посадить самолет на землю с помощью системы посадки по приборам , пилот оставляет за собой право визуально проверить огни и взлетно-посадочную полосу в крайнем случае . Если возник сильный туман, это может привести к временному выходу из строя всего аэропорта. Самолеты необходимо изменить по маршруту, и, в случае необходимости, возникнет риск неизбежной посадки, например, из-за нехватки топлива. Franz Josef Strauss Airport в Erdinger Моос , бывший торфяник и потенциальная область тумана недалеко от Мюнхена, является примером аэродрома , который чаще , пострадавших от тумана. Даже если фактические простои достаточно короткие, хотя бы из-за размера системы, это показывает важность структурного планирования таких чувствительных к туману систем.

Космические путешествия и разное

Космический шаттл " Челленджер" в тумане

Туман также может иметь важное значение в подобных ситуациях, например, при военных операциях, спасательных операциях или при эксплуатации космодрома . Например, старт полетов шаттлов с мыса Канаверал часто откладывался из-за тумана. Высадка в Нормандии в 1944 году и развертывание войск ООН в Тузла в 1995 году также задерживается на туманную погоду.

Загрязнение окружающей среды и распространение загрязняющих веществ

Туман состоит из капель воды, но это ни в коем случае не чистая вода. В нем может быть растворено большое количество веществ, для которых туман или его капли представляют собой диффузионную среду. Туман в сочетании с сильным загрязнением воздуха сыграл важную роль в таких катастрофах, как смог, например, в 1930 г. в Бельгии, 1948 г. в Пенсильвании и особенно в 1952 г. в Лондоне . Однако это также создает проблему независимо от таких экстремальных явлений, например, в сочетании с нефтяными и лесными пожарами. Эти загрязнители часто образуют ядра конденсации, на которых может формироваться туман, что является основной причиной того, что в прошлом в Лондоне были особенно туманы. Переход к сухой дымке во многих случаях плавный.

Контроль искусственного тумана

Туман, который нежелателен с точки зрения безопасности движения, но также и в отношении мероприятий на открытом воздухе, в особых случаях удаляется с помощью технических и химических процессов, поскольку усилия, необходимые для этого, кажутся соразмерными. Хотя процессы разнообразны, они в основном отличаются высокой стоимостью и низкой эффективностью. Поэтому удаление тумана, как правило, является очень сложным и дорогостоящим мероприятием, поэтому оно используется только в особых случаях и становится все более редкой и в них.

« Обжиг » взлетно-посадочной полосы системой туманоулавливания FIDO путем сжигания авиационного бензина (1945 г.)

Процесс, который сегодня редко используется, - это обогрев взлетно-посадочных полос, то есть простое обогревание взлетно-посадочных полос аэропорта, чтобы растворить туман за счет более высоких тогда температур воздуха у земли. Это многообещающе только в том случае, если туман не такой густой и в то же время, как при низкой скорости ветра, но в настоящее время используется редко из-за высоких затрат на энергию. Другая возможность идет прямо противоположным путем, пытаясь увеличить размер капель в тумане, чтобы пошел дождь. Для этой цели используются жидкий или твердый пропан или диоксид углерода , которые за счет теплоты испарения вызывают снижение температуры воздуха и, таким образом, усиление конденсации или повторной сублимации. Опять же, это возможно только при температурах ниже примерно 0 ° C с разумными усилиями. Другая возможность - перемешать слои воздуха и тем самым растворить инверсию, что обычно делается с помощью вертолетов. Однако диапазон их действия очень мал, и поэтому эффективность такого метода обычно ограничивается короткими периодами времени.

По сути, было показано, что меры по удалению тумана могут быть успешными только в ограниченной степени и имеют смысл только тогда, когда из-за тумана возникают чрезвычайно высокие затраты или опасности. Поэтому комплексное удаление тумана на дорогах или даже просто автомагистралях непропорционально с самого начала. В дополнение к адаптированному стилю вождения со стороны участников дорожного движения могут помочь только соответственно продуманное планирование маршрута движения и долгосрочные меры водного баланса, то есть предотвращение тумана. Следовательно, свойства, характеризующиеся включениями холодного воздуха, такие как раковины, не очень подходят для систем, чувствительных к туману, как и места с частым адвекционным туманом.

Искусственный туман

1929: немецкие пионеры пытаются построить понтонный мост с использованием искусственного тумана.

Туман может быть создан искусственно либо путем целевого перенасыщения воздуха водой, либо непосредственно путем мелкодисперсного распыления жидкости (аэрозольного тумана). В большинстве случаев искусственно созданный туман, а точнее, мгла, является побочным продуктом с коротким временем жизни. Особенно зимой наиболее теплые выхлопные газы заводов и транспортных средств приводят к образованию меньшего количества тумана, который, однако, обычно снова очень быстро испаряется. С другой стороны, если вы хотите намеренно создать туман , вы обычно используете дымогенераторы . Такой искусственный туман по-разному создается в театральной и событийной технике. В зависимости от желаемой природы тумана используются разные техники и механизмы:

  • мелкая дымка, чтобы сделать более заметными конусы света от фар, так называемая дымка ;
  • туман с плотным эффектом, в основном используется выборочно и непродолжительное время;
  • Наземный туман для плотного тумана у земли.

Научное применение искусственного тумана - камера Вильсона . При этом используется то обстоятельство, что ионизирующее излучение образует ядра конденсации, на которых образуется особенно большое количество капель воды. В результате пролетающие частицы быстро образуют на своей траектории полосу плотного тумана. Частицы по- разному отклоняются магнитным полем, поэтому их можно идентифицировать по их траектории.

Во время Второй мировой войны так называемые туманные кислоты использовались для создания искусственного тумана для защиты заводов или военных объектов от воздушных налетов. Они также служили боевыми агентами с эффектом тумана .

В армии есть так называемые «дымовые свечи»; это дымовые гранаты, которые производят сильный дым или эффект тумана.

Виноградарство

Botrytis cinerea на винограде Рислинг

Туман также важен в виноделии . Например, более теплая река Сирон течет к юго-востоку от Бордо в более прохладную Гаронну , создавая туман в октябре и ноябре, который способствует росту грибка Botrytis cinerea . Это прокалывает кожуру ягод винограда, из-за чего из них вытекает вода и тем самым концентрируется их сладость. Это важно для вин из Сотерна , наиболее ярким представителем которых является вино из Шато д'Икем .

Туман также снижает климат за счет увеличения теплоемкости воздуха, что может защитить виноград от замерзания. Существует даже настоящий перенос тепла с речных равнин на открытые высоты виноградников. В присутствии тумана большое количество энергии выделяется за счет конденсации и образования инея из тумана, так что температура внутри винограда остается выше или на нулевом пределе, при котором вода замерзает дольше.

Классификация по схеме химических веществ

Схематическая классификация веществ
 
 
 
 
 
 
 
 
материал
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
смесь
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Чистое вещество
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
однородная
смесь
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
связь
 
элемент
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Газовая
смесь Смесь нескольких
газов
 
Смесь сплавов
с металлическими свойствами ,
содержит как минимум один металл.
 
Раствор
Твердоежидкое ,
растворенный  в жидкости газ
 
 
 
 
 
 
молекулярный
 
Ионный
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
гетерогенная
смесь
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Пена
Газовые пузыри в
жидкости
 
Жесткая пена
Пузырьки газа в
твердом теле
 
Аэрозоль
 
Суспензия
Твердые частицы в
жидкости
 
Эмульсия
Смесь нескольких
несмешивающихся жидкостей.
 
Твердая смесь
Смесь нескольких
несмешивающихся твердых веществ.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Дым
Твердые частицы
в газе
 
Туман
Частицы жидкости
в газе
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Смотри тоже

литература

  • Американское метеорологическое общество (ред.): Глоссарий по метеорологии . Бостон, 1959 г. (англ., Amsglossary.allenpress.com ).
  • Ханс Хекель: Метеорология . В: УТБ 1338 . Издание 6-е, исправленное. Ульмер, Штутгарт, 2008 г., ISBN 978-3-8252-1338-1 .
  • Джеймс Р. Холтон , Джудит А. Карри, Дж. А. Пайл, Томсон Гейл: Энциклопедия атмосферных наук . Academic Press, Сан-Диего / Лондон / Амстердам / Бостон 2003, ISBN 0-12-227090-8 (английский).
  • Хорст Мальберг: Метеорология и климатология . Введение. 5-е, обновленное и расширенное издание. Springer, Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк 2007, ISBN 978-3-540-37219-6 (первое издание: 1985).
  • Зигхард Ф. Хёрнер: Гидродинамическое сопротивление . Самостоятельное издание, 1964 год.

веб ссылки

Commons : Nebel  - Альбом с изображениями, видео и аудио файлами
Wikisource: Nebel  - Источники и полные тексты
Викисловарь: Небель  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

Индивидуальные доказательства

  1. Клюге: Этимологический словарь немецкого языка . Под редакцией Эльмара Зееболда. 25-е ​​исправленное и расширенное издание, Берлин / Бостон, 2011 г.
  2. туман. В кн . : Цифровой словарь немецкого языка .
  3. Отчет о качестве воздуха в Вене за 1987-1998 гг. (PDF) В: wien.gv.at. Город Вена , MA 22 , стр. 24f , доступ к 3 января 2016 года .
  4. Готфрид Хойсльбауэр: Кора лишайников в центральной части Верхней Австрии и их зависимость от воздействий окружающей среды . В: Stapfia . 1979, стр. 12 ( PDF на сайте ZOBODAT [доступ 3 января 2016 г.]).
  5. ^ WSA Бремерхафен: центр управления движением. (Больше не доступно в Интернете.) 5 мая 2009 г., ранее в оригинале ; Проверено 5 ноября 2009 года .  ( Страница больше не доступна , поиск в веб-архивахИнформация: ссылка была автоматически помечена как дефектная. Проверьте ссылку в соответствии с инструкциями и удалите это уведомление.@ 1@ 2Шаблон: Toter Link / www.wsa-bremerhaven.de  
Эта версия была добавлена в список статей, которые стоит прочитать 23 ноября 2005 года .