Туман

Туман, помутнение нижних слоев атмосферы, понижающее ее прозрачность. Это помутнение атмосферы происходит от примеси к воздуху твердых, жидких газообразных частиц, вообще неорганических, а иногда даже и органических. Туманы можно разделить на два вида: влажные, когда помутнение атмосферы вызвано главным образом мельчайшими капельками воды или ледяными кристалликами, и сухие, когда в воздухе находится масса мельчайших частиц различных твердых тел, что сильно понижает его прозрачность.

Влажные туманы, что в общежитии главным образом и принято считать туманом, и облака (см.) по существу одно и то же. Наблюдатель, стоящий на вершине горы среди тумана, у подножия горы назовет то же явление облаком. Образование такого рода тумана обусловливается одной из следующих причин: 1) смешением двух масс воздуха, содержащих значительное количество паров и имеющих различные температуры, и 2) охлаждением влажного воздуха лучеиспусканием, причем, по данным наблюдений, при тумане нижние слои воздуха непосредственно над землей всегда холоднее верхних, даже незначительных по высоте. Подобным путем образуются туманы: 1) ночью на дне долин, особенно вблизи болот и родников; 2) на море, где рядом теплые и холодные течения, например, известные ньюфаундлендские туман; 3) на морях — на границе тающего льда, при теплых ветрах, что бывает летом на морях высоких широт; 4) на берегу моря или озера, когда их поверхность гораздо холоднее соседнего влажного воздуха над сушей – известные туманы Амурского края; 5) в теплых странах, когда к берегу подходят холодные морские течения или когда у берегов, благодаря ветрам с суши, происходит сгон теплых поверхностных вод и выступают холодные донные воды. Такие длительные и частые туманы встречаются у северо-западных и юго-западных берегов Африки, Марокко, около мыса Гвардафуй, у Перуанских берегов и т. д.;  6) осенние туманы на больших реках и озерах при ясной и тихой погоде. Такие густые туманы, сильно задерживающие судоходство, известны у нас на Волге, на Ладоге и на больших сибирских реках, особенно на Ангаре близ Иркутска.

В образовании влажных туманов главную роль играют конденсационные ядра. Последними в нижних слоях обыкновенно бывают пылинки неорганического и органического происхождения, мельчайшая пыль, дым, гигроскопические газы, частички соли — продукт распыления в воздухе морской воды. В более высоких слоях атмосферы такими ядрами могут быть положительные и отрицательные ионы. Исследования Ленарда и Рамзауера обнаружили, что в атмосферном воздухе ядра тумана могут образоваться под действием крайних ультрафиолетовых лучей. В воздухе, насыщенном паром, образование туман может еще и не наступить, но лишь только в эту среду будет введено облако конденсационных ядер, как тотчас же образовывается туман. Поэтому существует мнение, что влажному туману обыкновенно предшествует мельчайший сухой туман. Это подтверждается многочисленными анализами влажных туманов. Исследования профессора Ассмана на Брокене показали, что размеры капелек тумана колеблются в пределах от 0,006 до 0,017 мм, исследования Дайнса дают размеры от 0,016 до 0,127 мм. Существовавшее ранее  мнение, что мельчайшие капельки воды, из которых состоит туман, находятся в состоянии «туманных пузырьков», т. е. что в середине капельки воды находится воздух, опровергнуто теми же микроскопическими исследованиями. Профессор Ассман наблюдал эти капельки при температуре —10°  и тогда, когда они касались предметного стекла микроскопа, они моментально превращались в ледяную иглу, внутри которой ни разу не удалось обнаружить присутствия воздуха. Капельки тумана очень медленно, едва заметно падают или остаются в стадии покоя, для чего, по расчетам Стокса и Максвелла, достаточен восходящий ток скоростью 0,6 м в секунду.

Среди видов влажного тумана различают «смачивающие» и «несмачивающие». Особенно заметно сказываются туманы «смачивающие» зимой, так как оставляют после себя иногда очень густой налет изморози.  Различают еще поземные туманы, которые стелются у земли, в низменных местах. Влажные туманы иногда охватывают огромные пространства и держатся продолжительное время; так, в марте 1927 г. туман охватил всю Северо-западную область и Балтийское море и держался в течение 14 дней. Во время влажного тумана можно наблюдать, особенно  часто в горах и на берегу морей, красивое оптическое явление — белую радугу.

Сухие туманы по внешнему виду похожи на влажные, но имеют совсем иное происхождение. Их подразделяют на несколько видов, а именно: дымные, пепельные и оптические. Дымные туманы  образуются главным образом продуктами горения, т. е. мелкими частицами угля, золы, железа, и парами различных органических соединений. Смотря по происхождению, эти туманы можно подразделить на городские, когда причиной их является дым города или фабричного поселка. Такие туманы обыкновенно не распространяются далее нескольких десятков км вокруг центра их образования. Так, ленинградский туман наблюдается в Павловске, лондонский в Газльмере (64 км). Второй вид можно назвать полевыми, и причиной их являются, главным образом, пожары — лесные, торфяные, степные. Туманы  этого рода охватывают огромные пространства, как, например, в июне 1914 г. такой туман охватил весь северо-запад России, в 1901 г. все пространство от Урала до Польши и от Архангельска до Крыма, в 1926 г. огромные площади в Сибири. Насколько бывают густы эти туманы, можно судить по тому, что при пожаре тундры в 1915 г. в Северном  Ледовитом океане пароходы должны были вследствие тумана отстаиваться в течение нескольких дней. Пепельные туманы являются результатом извержения вулканов и имеют местное значение, но вулканический пепел может в высоких слоях атмосферы разноситься на многие тысячи км. Пыльные туманы являются следствием пыльных бурь. В состав такого тумана могут входить органические частицы — растительная пыльца, и неорганические, когда туман является результатом пыльных песчаных бурь. Последние имеют место в песчаных степях и пустынях. Пыль этих бурь иногда разносится в виде тумана на громадные пространства; так, следствием пыльных бурь Сахары бывают сухие туманы на островах Зеленого мыса, Канарских, Мадере, а также в Сицилии и Европе. Пыльным сухим туманом, облегающим обыкновенно все небо в пустынях, Пржевальский дал характерное название «пасность», или «пасные дни». Оптические туманы вызываются не посторонними примесями к воздуху, а оптической неоднородностью самого воздуха. Такая оптическая неоднородность воздуха получается от неполного смещения или от чередования струек или слоев воздуха разных температур, разной плотности и разного содержания водяных паров. Такие туманы бывают исключительно летом.

К роду сухих туманов можно отнести мглу и помеху наших юго-восточных областей, приносящих громадный вред растительности. Предполагают, что такие туманы состоят из мелких спор грибков. Но это явление еще очень мало исследовано.

Как особую разновидность тумана, можно выделить городской туман. Характерным образцом такого тумана могут служит лондонские туманы, где одновременно с сухими туманом — результатом неполного сгорания, бывает и влажный туман. В лондонских туманах различают четыре фазиса: желтый, красный, бурый и черный цвет тумана. Последний настолько бывает густ, что на улицах прекращается всякое движение.

Литература: А. И. Воейков, «Метеорология», 1904; Г. А. Любославский, «Основания учения о погоде», 1912; В. Н. Оболенский, «Метеорология», 1927; г. Г. Шенберг, «Сухие туманы и номоха, как один из видов их», ч. 1, 1915; Наnn-Suring, «Lehrbuch der Meteorologie», 1926; А. Wegener, «Thermodynamik der Atmosphere», 1924; Dr. Assmann, «Microskop. Beobacht. der Wolkenelemente», Meteorol. Zeitschr., 1885; статьи Aitken’a; Hilding Köhler, «Elemente des Nebels  und der Wolken», Meddelanden Met-Hydr. Anstalt, Band 2, № 5, 1925; К. Wegener, «Die Entstehung des Nebels», An. Hydrogr. 1922.

Д. Нездюров.