Обществознание 

Проектная работа (секция "Юный исследователь") Тема: " Облака, туман, роса. Удивительные явления природы"

Государственное краевое бюджетное специальное (коррекционное) образовательное учреждение для обучающихся, воспитанников с ограниченными возможностями здоровья «Специальная (коррекционная) общеобразовательная Школа­интернат для незрячих и слабовидящих детей» Туман как природное явление Работа ученика 7 класса Носкова Ивана руководитель учитель физики Гостева Марина Алексеевна

г. Пермь, 2015 г. Содержание: Введение ­ 3 стр. 1. Описание туманов в художественной и научно­популярной литературе ­ 4 стр. 2. Туман с точки зрения физики ­ стр. 5 а) возникновение тумана ­ стр 5. б) виды тумана ­ стр. 7 в) туман и цвет ­ стр. 9 г) смог ­ стр. 10 3.Географы о тумане ­ стр. 11 а) из чего состоит туман ­ стр. 12 б) какие бывают туманы ­ стр. 13 в) метеорологическая дальность видимости ­ стр. 16 г) искусственное рассеяние тумана – стр. 18 4. Применение туманообразующих установок в сельском хозяйстве ­ стр. 19 5. Пословицы и поговорки ­ стр. 20 Заключение ­ стр. 23 Глоссарий ­ стр. 24 Литература ­ стр. 26 6. Приложения – стр. 27

Введение Бледнеет ночь... Туманов пелена В лощинах и лугах становится белее, Звучнее лес, безжизненней луна И серебро росы на стеклах холоднее. И.А.БУНИН Почему я выбрал эту тему С туманом у нас обычно ассоциируется что­то неясное, таинственное, незаметно обволакивающее. Лес, горы, селения, улицы городов, все ок­ ружающие предметы словно растворяются в невесомой и неосязаемой среде, становятся невидимками. По сравнению с другими метеорологическими явлениями ­ такими, как ураган, гроза, град, снег, ливень, ­ туман вроде бы не назовешь грозной силой природы. Очень уж это простое и распространенное явление (см. рис. 1). И, тем не менее, он оказывает существенное влияние на физические и химические явления, протекающие в природе, производственные процессы, наконец, на работу транспорта и самочувствие людей. Огромное количество страниц в судовых книгах и бортжурналах мореплавателей и штурманов, в дневниках метеорологов и отчетах исследователей отведено описанию туманов. Туманами интересуются поэты и художники. А всё­таки, что же такое туман? Цель: подробнее изучить такое природное явление, как туман. Задачи: ­ узнать какие бывают туманы; ­ понять, как образуется туман, из чего он состоит, какого цвета бывает; ­ определить пользу и вред тумана для жизни человека.

Описание туманов в художественной и научно­популярной литературе Достаточно часто описание тумана встречается в литературных произведениях. Например, удручающе­мрачной картиной открывается роман Чарльза Диккенса «Холодный дом»: «Туман везде. Туман в верховьях Темзы, где он плывет над зелеными островками и лугами; туман в низовьях Темзы, где он, утратив свою чистоту, клубится между лесом мачт и прибрежными отбросами большого (и грязного) города. Туман на Эссекских болотах, туман на Кентских возвышенностях. Туман ползет в камбузы угольных бригов; туман лежит на реях и плывет сквозь снасти больших кораблей; туман оседает на бортах баржей и шлюпок. Туман слепит глаза и забивает глотки престарелым гринвичским пенсионерам, хрипящим у каминов в доме призрения; туман проник в чубук и головку трубки, которую курит после обеда сердитый шкипер, засевший в своей тесной каюте; туман жестоко щиплет пальцы на руках и ногах его маленького юнги, дрожащего на палубе. На мостах какие­то люди, перегнувшись через перила, заглядывают в туманную преисподнюю и, сами окруженные туманом, чувствуют себя, как на воздушном шаре, что висит среди туч». Во многих сценах романов Бальзака, Золя, Диккенса, Достоевского встречается описание тумана. И классики при этом эпитетов не жалели (см. рис. 2). Мягкой, влажной, полупрозрачной дымкой окутаны полотна известных художников Тернера, Моне, Писсаро.

Туман с точки зрения физики Туман ­ скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов, или тех и других в приземном слое атмосферы (иногда до высоты в несколько сотен м), понижающее горизонтальную видимость до 1 км и менее. Возникновение тумана Возникновение тумана – это явление выпадения росы, и что сущест­ венно, не на поверхности земли или воды, не на поверхностях листьев или травинок, а в объеме воздуха. При определенных условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Известно, что лишь очень небольшая часть массы водяных паров превращается в воду, содержащуюся в капельках тумана. Выпадение росы происходит в температурах близких к 20 °С, когда общая масса насыщенных паров в кубометре воздуха составляет 20 г. В то же время водность тумана не превышает обычно 0,1 г/м3. Значит, в воду капель тумана конденсируется примерно не более 1% массы водяных паров. Известно, что воздух содержит водяные пары, в наших широтах ­ это примерно 0,3­2,5 % от его массы. При каждой температуре свой предел влажности, насыщенности. Чем воздух теплее, тем больше может он удержать водяного пара. Например, при температуре «­ 40 °С» в одном кубометре воздуха может содержаться 0,2 г влаги, а при «+ 40 °С» ­ почти в 250 раз больше! Для возникновения тумана необходимо выполнение двух условий: ­ содержание достаточно большого числа так называемых ядер конденсации ­ центров, на которых происходит конденсация пара. Наряду с отдельными молекулами воздуха или пара, а также со случайно образующимися скоплениями молекул, роль ядер конденсации играют ионы, капельки воды, пылинки, частички сажи и вообще всевозможные мелкие загрязнения, которые по тем или иным причинам могут появиться в воздухе. В городском воздухе, вследствие его относительно сильной загрязненности, плотность ядер конденсации в 10­100 раз больше, чем в воздухе сельских, морских, горных районов. Именно поэтому городские туманы отличаются более высокой плотностью и устойчивостью;

­ наличие пересыщенного пара; его плотность должна быть в несколько раз больше плотности насыщенного пара. Понятно, что если температура понизится, то часть насыщенного пара должна сконденсироваться, выделиться в виде воды. Туман легко увидеть. Достаточно дождаться, пока закипит чайник, или в морозный день приоткрыть форточку из теплой комнаты на улицу, и можно наблюдать процесс образования тумана. Количество выделившейся при этом воды (клубы пара) ­ разность влажности при комнатной температуре и при температуре воздуха на улице. Чем морознее день, тем плотнее будет туман. В домашних условиях механизм образования тумана можно понять, выполнив ряд несложных экспериментов, при изучении процесса конденсации. Оборудование: стеклянный стакан, лед, холодная вода, горячая вода, миска. 1) Если в миску налить немного кипящей воды, то над миской поднимается пар (см. рис. 3). 2) Налить в стакан холодную воду и поместить в него несколько кубиков льда. Поставить стакан в теплое место. Через некоторое время на внешней стороне стакана появляются капельки воды (см. рис. 4). Физический механизм образования тумана описан выше лишь в самых общих чертах. В действительности он значительно сложнее. Необходимое для образования тумана пересыщение пара зависит от плотности и характера ядер конденсации, а также от температуры. Обе величины могут меняться как во времени, так и от одной точки пространства к другой; это приводит к соответствующим изменениям во времени и пространстве плотности тумана. В результате туман клубится, волнуется, ползет. В процессе формирования тумана относительная влажность воздуха понижается. Это связано с несколькими причинами: ­ некоторым уменьшением абсолютной влажности за счет частичной конденсации пара, повышением плотности насыщенного пара над выпуклой поверхностью (над поверхностью капли); ­ повышением плотности насыщенного пара в результате увеличения температуры вследствие выделения теплоты парообразования при конденсации пара. Поэтому процесс формирования тумана, начавшись, развивается затем отнюдь не лавинообразно, а наоборот, довольно быстро прекращается. Недаром, в водяные капли тумана конденсируется не более 1% массы паров. Образовавшиеся капли тумана не остаются неизменными. Сталкиваясь друг с другом, они сливаются, увеличиваются в размерах, под действием силы тяжести быстро осаждаются, образуется роса. Если же пар недостаточно насыщен, капли испаряются и туман рассеивается.

Различные виды туманов можно разделить на две группы ­ туманы охлаждения и туманы испарения. Виды тумана Туманы Туманы испарения Туманы охлаждения Испарение дополнительно го количество пара с поверхности воды остывший утренний воздух. в Передача теплоты от нагретого слоя приповерхностно го воздуха к быстро остывшей земле. Охлажде ние поднявшихся теплых слоев воздуха, обогативших ся влагой над нагретой водой. Переме щение слоев холодного воздуха со льда на открытую водную поверхность (Арктика). Обогащ а ение влагой, затем охлаждение над заснеженны м берегом или над морской водой теплого воздуха, нагревшего ся зимой над речной водой, или летом над берегом. В связи с этим выделяют пять конкретных примеров туманов.

Первый пример. Прилегающий к воде остывший утренний воздух имеет более низкую температуру, чем вода. Поэтому с теплой водной поверхности в холодный воздух испаряется дополнительное количество пара. В результате возникает туман испарения (см. рис. 5). Чаще всего это утренний туман, который весьма нестоек. При восходе солнца он исчезает без следа. Желая подчеркнуть быстротечность молодости и юных мечтаний, А. С. Пушкин недаром упоминает утренний туман. Вот его строки из стихотворения «К Чаадаеву»: Любви, надежды, тихой славы Недолго нежил нас обман, Исчезли юные забавы, Как сон, как утренний туман. Второй, пример. Испарение дополнительного количества пара в относительно холодный воздух (который находится над поверхностью льда) с относительно теплой поверхности, например, поверхности открытой воды. Как и в предыдущем примере, этот туман является туманом испарения. Третий пример. Теплый воздух, нагревшийся в первом случае (зимой) над речной водой, а во втором случае (летом) над берегом, обогащается влагой, а затем охлаждается над заснеженным берегом или над морской водой. И в том и в другом случае возникает туман охлаждения. Таковы зимние туманы, характерные для Санкт­Петербурга. Возможен и другой случай: слой воздуха, прогревшись над берегом, перемещается в сторону моря и там отдает теплоту холодной морской воде. Эти туманы образуются летними вечерами на море вблизи берега. У А. С. Пушкина есть такие строки: Погасло дневное светило, На море синее вечерний пал туман. Четвертый пример. Теплые слои воздуха, обогатившиеся влагой, поднимаются вверх и сильно охлаждаются. Возникает туман охлаждения, который затем опускается по склону горы обратно к морю. Именно эту ситуацию описал И. А. Бунин в своем стихотворении «Сумерки»: Все ­ точно в полусне. Над серою водой Сползает с гор туман, холодный и густой, Под ним гудит прибой, зловеще разрастаясь, А темных голых скал прибрежная стена, В дымящийся туман погружена, Лениво курится, во мгле теряясь. Пятый пример. Вследствие перехода теплоты от нагретого слоя припо­ верхностного воздуха к быстро остывшей земле происходит охлаждение

воздуха и возникает типичный туман охлаждения, описанный М. Ю. Лермонтовым: И скрылся день; клубясь, туманы Одели темные поляны Широкой белой пеленой. Обратим внимание на подмеченное Лермонтовым свойство тумана клубиться. Но туман не обязательно клубится. Чаще он «ползет, стелется». По траве ползет туман. Разделение туманов на туманы испарения и охлаждения достаточно условно; обычно процесс образования тумана включает как охлаждение воздуха, так и испарение в него дополнительного количества пара. Например, утренний туман над мелководной бухтой относится к туманам испарения ­ с поверхности теплой воды испаряется в остывший воздух дополнительная масса паров. Однако нельзя забывать, что, прежде чем остыть, прилегающий к воде слой воздуха был теплым и поэтому был обогащен влагой. Так что туман начал образовываться уже во время остывания воздуха, а на этой стадии туман следует рассматривать как туман охлаждения. Туман и цвет Какого цвета туман? Легкая туманная дымка над морем имеет голубоватый цвет. Хорошо известное стихотворение М. Ю. Лермонтова «Парус» начинается так: Белеет парус одинокий В тумане моря голубом... Цвет тумана определяется световыми волнами, которые, рассеиваясь на капельках воды, попадают в глаз наблюдателя. Капельки диаметром много больше микрометра практически одинаково рассеивают свет во всем интервале длин волн, воспринимаемых глазом. Этим объясняется молочно­ белый и белесоватый цвет плотных туманов. Мелкие же капельки, диаметр которых меньше 1 мкм, рассеивают преимущественно более короткие световые волны (синие лучи). Поэтому не слишком плотные туманы, а тем более туманная дымка окрашены в синеватые и голубоватые тона. Солнце, луна, фонари, наблюдаемые сквозь туман, кажутся красноватыми. Итак, сам туман белый или синеватый, а наблюдаемые сквозь него источники света имеют красные оттенки. Но в природе подчас встречаются довольно неожиданные ситуации. Например, картина Клода Моне, на которой художник изобразил Вестминстерское аббатство в Лондоне (см. рис. 6). Вестминстерское аббатство мы видим сквозь густой туман, который на картине окрашен в красные и даже багровые тона. Это поначалу вызывало

немалое удивление у зрителей, полагавших, что туман не может быть красным. Однако художник оказался прав: он рисовал вечерний туман, а такой туман и в самом деле может быть окрашен в красные тона. Это происходит вследствие рассеяния крупными каплями тумана красных лучей, приходящих к нам от заходящего солнца. Как уже отмечалось, городские туманы нередко имеют желтоватые оттенки, выглядят серыми, грязными. Это объясняется сильной загряз­ ненностью воздуха многих больших городов, присутствием в нем пыли и частичек сажи. Надо иметь в виду также, что химические соединения, от­ равляющие воздух городов, растворяясь в каплях тумана, могут окрашивать их в различные цветовые тона, в том числе желтоватые. Цвет знаменитых лондонских туманов меняется от черного до желтого. Частички, на которых здесь сгущаются пары,– это главным образом продукты горения: дым, кислоты, соли. В зависимости от преобладания тех или иных частиц меняется цвет. Так, ранним утром город обычно окутан более светлым туманом, но затем выбросы из миллионов каминов и труб сотен предприятий оседают на капельках тумана, придавая ему почти черный цвет. Особенно заметно это бывает в зимние дни, когда воздух насыщен водяными парами. Такой туман называется – смог. Смог Смог ­ это бич больших промышленных городов. В виде желто­ серой пелены состоящей из дыма, тумана и пыли, он нависает над мегаполисами с развитой промышленностью и, как следствие, со значительными атмосферными выбросами вредных, веществ и душит все живое. Значительно ухудшает видимость на дорогах Слово «смог» произошло от комбинации английских «смоук» ­ дым и «фог»: ­ туман. Это очень точное наименование, так как полностью отвечает природе явления. В воздухе висит «шапка» из капелек влаги, водяных паров и дыма ­ это и автомобильные выхлопные газы, и продукты сгорания литейного производства, выбрасываемые в воздух через трубы, и газовые отходы бесчисленных котельных и теплоэлект­ ростанций. Солнечное ультрафиолетовое излучение заставляет, компоненты смога вступать друг с другом в реакцию. В результате образуются вещества, вызывающие заболевания органов дыхания. Людей вдруг начинает душить кашель, появляются рези в горле, из глаз непроизвольно льются слезы. Ядовитые соединения смога останавливают в растениях работу хлорофилла. Именно поэтому деревья в крупных городах кажутся как бы поблекшими, желтоватыми.

Они просто больны. Страдают и сельскохозяйственные посевы близ городов. Отравленные смогом, они не вызревают. Наиболее опасен смог в безветренную погоду, когда ничто не может его рассеять. Неподвижный смог характерен для городов, находящихся неподалеку от больших и теплых водоемов. Пришедший с них жаркий воздух как бы накрывает более холодные приземные слои, не давая пелене смога рассеяться. В такие дни врачи не рекомендуют без нужды выходить на улицу, а всем остальным советуют пользоваться защитными дыхательными масками. Однако больным людям это помогает слабо. Так, в 1962 году лондонский смог отправил на тот свет 2 тысячи горожан! Географы о тумане Туманом в повседневной жизни обычно называют воздух, в котором взвешено очень большое количество мельчайших капелек воды. При этом метеорологи добавляют, что речь идет лишь о приземном слое воздуха, где наблюдается переход водяного пара в жидкое состояние, в результате чего уменьшается прозрачность воздуха и ухудшается видимость наземных предметов. «Приземленность» тумана подчеркивается не случайно, потому что пе­ лена низких облаков, закрывающая верхушки деревьев, холмов, считается уже не туманом, а слоистым облаком. Отсюда ясно, насколько условно их деление. Например, в горном районе каждое облако, окутывающее на­ блюдателя, представляется ему туманом, а со дна долины этот туман может выглядеть как слоистое облако (см. рис. 7). Туман – это облако, лежащее на земле. Следовательно, принципиальных различий между туманом и облаком нет. И это очень образно и поразительно точно передано С. Есениным: «Месяц в облачном тумане водит с тучами игру».

Из чего состоит туман Ответ на этот вопрос дает помещенный микрофизический снимок тумана. Смазанную вазелином стеклянную пластинку подержали в атмосферном тумане и сфотографировали под микроскопом. На пластинке хорошо видны осевшие капельки воды ­ водяной туман (см. рис. 8). Величина капелек тумана колеблется в достаточно широких пределах ­ от 0,1 до 100 микрометров. Чаще всего туманы состоят из капель средних размеров. Известно, что капли слабого дождя примерно в 5 раз, умеренного ­ в 10, а сильного ­ в 15 раз крупнее. Если в тумане преобладают капли­карлики (радиусом менее 1 микрометра), то говорят, что это не туман, а дымка. Если же они так велики, что видны невооруженным глазом, то это морось. В тумане одновременно могут быть очень мелкие и очень крупные капли. Одних больше, других меньше. Установлена интересная зависимость. Преобладание крупных или мелких капель в тумане зависит от температуры воздуха: чем она выше, тем больше крупных капель. При положительных

температурах преобладают капельки радиусом 7­12 мкм, при отрицательных ­ 2­5 мкм. Теплый туман состоит из более «толстых» капелек, холодный ­ из «худосочных». Не только размеры капель определяют водность туманов, но и то, как плотно они «упакованы». В одном кубическом сантиметре в слабом тумане насчитывается 50­100 капелек, а в густом ­ 500 ­ 600, то есть почти в десять раз больше. Кроме водяных туманов, бывают еще ледяные. Они состоят из мельчайших ледяных кристалликов, имеющих форму столбиков. Число кристаллов в кубическом сантиметре ледяного тумана обычно меньше 100. Поэтому ледяные туманы, как правило, не бывают очень густыми. При умеренных морозах обычно образуются капельно­жидкие, переох­ лажденные туманы. При температуре ниже минус 20 °С преобладают ледяные туманы. Они хорошо знакомы жителям Сибири и Аляски. Какие бывают туманы На первый взгляд все туманы одинаковы. Однако метеорологи так не считают. Есть разные классификации туманов, все они строятся на различиях синоптических процессов, приводящих к образованию туманов. Метеорологи различают, прежде всего, туманы охлаждения (наиболее частые), туманы испарения, фронтальные туманы. туманы охлаждения радиационные; адвективные туманы испарения ТУМАНЫ фронтальные туманы предфронтальные; фронтальные; зафронтальные различные адвективно­ радиационные; туманы склонов;

туманы испарений; морозные ледяные туманы или Туманы охлаждения, делят на радиационные, образующиеся вследствие радиационного охлаждения земной поверхности, а от нее и воздуха, и туманы адвективные, связанные с переносом воздушных масс. Радиационный туман. Основная причина возникновения радиационного тумана ­ сильное охлаждение поверхности Земли в ясные ночи, при слабом ветре. Понижение температуры передается от почвы прилегающему слою воздуха. Охлажденный воздух оказывается перенасыщенным влагой, и водяной пар начинает выделяться в виде мельчайших капелек. Обычно с восходом Солнца радиационные туманы быстро рассеиваются, поднимаются. Тогда с Земли они кажутся слоистым облаком. Например, как у Лермонтова: «Ночевала тучка золотая на груди утеса­великана...»? В холодное время года при длительном выхолаживании почвы, при безветрии и большой относительной влажности образуются особо сильные радиационные туманы, которые не исчезают несколько суток. Иногда они достигают 300­500 метров в высоту и вверху бывают более плотными, чем на поверхности почвы. Туманы, наверное, больше всего ассоциируются с осенью, когда почва испаряет много влаги, а ночи становятся все длиннее и холоднее. Есенин об этом говорит так: Нивы сжаты, рощи голы, От воды туман и сырость… В низинах, логах, оврагах, болотистых местностях, куда стекает холод­ ный плотный воздух и где всегда бывает влажно, туманы образуются особенно часто. Так, например, зарегистрировано, что на Северо­западе европейской части России во многих населенных пунктах, расположенных в понижениях возле мелких водоемов (Валдай, Крестцы, Винницы и др.) радиационных туманов бывает 30­50 в году. В соседних поселках, расположенных на пригорках, их в два ­ три раза меньше. Замечена и другая закономерность: радиационные туманы редко бывают на берегах крупных озер. Так, в Гдове, Новой Ладоге, Лисьем Носу отмечается лишь 6­14 туманов в год. Причина ­ бризовые ветры и незначительность ночного охлаждения. Кстати, этим же (малой амплитудой суточных температур) можно объяснить и то, что в крупных городах радиационные туманы ­ редкость. Так в Санкт­Петербурге отмечается всего около 10 таких туманных дней за лето. Зато в холодное время туманы в прибрежных городах случаются гораздо чаще из­за обилия поступающей влаги.

С. Есенин обратил внимание еще и на явление, которое на языке метео­ рологов называется поземным радиационным туманом: Пряный ветер. Гаснут зори. По траве ползет туман. Именно «ползет», потому что поземный туман невысокий, часто ниже человеческого роста, наиболее плотный у самой поверхности земли. Эти туманы неустойчивы. Утром, когда солнце прогреет почву и прилегающий слой воздуха, усиливается ветер, и туман разрывается. Отдельные его клочья рассеиваются в потеплевшем воздухе. Адвективный туман (от лат. advectio – «доставка») характерен для пограничных районов: суша ­ море, теплое ­ холодное течение, граница морских льдов, граница снежного покрова. Адвективный туман, в отличие от радиационного, возникает при более значительных скоростях ветра у поверхности Земли, которые чаще всего бывают 4­8 м/с, но он может образовываться и при более сильном ветре, достигающем 12­15 м/с. Особенностью адвективного тумана является также увеличение плотности с высотой. При этом видимость у поверхности Земли может быть вполне удовлетворительной, но стоит подняться на несколько десятков метров (30­50 м), как горизонтальная видимость совершенно исчезает. Такие условия чаще складываются в северном полушарии. Здесь есть районы, которые можно считать «полюсами туманов». Так, на стыке теплого Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения в районе Ньюфаундленда (Канада) на год приходится 120 дней с туманом, особенно их много летом, в среднем за месяц ­ 22 туманных дня. Этот район считается одним из самых опасных для мореплавания. Широко известные «петербургские туманы» вызваны горизонтальным переносом воздушных масс в условиях контраста температур. Теплый, влажный воздух движется над более холодной поверхностью суши или моря. При этом температура теплого воздуха понижается, водяной пар конденсируется, образуется туман. Нередко такие туманы возникают зимой, когда приходят теплые ветры. Поэтому самые туманные месяцы в Санкт­ Петербурге ­ декабрь, февраль, март, на них приходится почти 40 % всех туманных дней за год. Часты туманы на острове Вайгач ­ 19 дней в летний месяц, на Кольском полуострове ­ 50­100 туманных дней в году, чуть реже они на побережьях Баренцева, Северного и Балтийского морей, в районах Флориды, Кали­ форнии, в Охотском и Японском морях, Интересно, что адвективные туманы в прибрежной зоне в холодную половину года образуются преимущественно над сушей, в теплую ­ над прилегающей частью моря. В холодные месяцы массы относительно теплого влажного воздуха перемещаются с моря на сушу, а в теплое время года ­ с суши на море.

Чем больше разность температур, тем интенсивнее туман. Над холодной поверхностью моря условия образования тумана особенно благоприятны: высокая влажность воздуха и большое постоянство температуры поверхности воды. Адвективные туманы обычно образуются при пасмурной погоде, в теплых секторах циклона. Внешне адвективный туман выглядит как большое слоистое облако, касающееся поверхности Земли и охватывающее огромное пространство ­ иногда тысячи километров. Эти туманы очень устойчивы, могут удерживаться неделями. Такое часто наблюдается, например, в районах Северного Кавказа. Адвективных туманов почти никогда не бывает при сильных морозах, и при снеге они образуются очень редко. Туманы испарения возникают в результате притока водяного пара за счет испарения с водной поверхности в перемещающийся над ней воздух, температура которого на 8­10°С и более ниже температуры воды. Такие туманы образуются в полярных областях при перемещении холодного воздуха со снежной поверхности на открытую воду (полынью, незамерзающий залив, открытый участок моря). Аналогично туманы испарения образуются над реками и озерами осенью. Фронтальные туманы ­ туманы, возникающие на атмосферных фронтах. Они бывают трех типов: предфронтальные, фронтальные и зафронтальные. Предфронтальный туман образуется вследствие насыщения влагой холодного воздуха, находящегося под фронтальной поверхностью. Наиболее благоприятные условия для образования предфронтального тумана, когда температура выпадающего дождя значительно выше температуры холодного воздуха, располагающегося вблизи поверхности Земли. Фронтальный туман возникает непосредственно при прохождении фронта. Такой туман представляет собой фронтальную облачную систему, распространяющуюся до поверхности Земли, особенно часто наблюдается при прохождении фронтов над возвышенностями. 3афронтальный туман образуется непосредственно после прохождения теплого фронта или теплой окклюзии. Образование зафронтального тумана практически ничем не отличается от условий образования адвективного тумана. Кроме указанных выше основных наиболее часто встречающихся видов туманов наблюдаются и другие, как­то: ­ адвективно­радиационные; ­ туманы склонов; ­ туманы испарений; ­ морозные или ледяные туманы.

Названия таких разновидностей туманов, как береговые, фронтальные туманы горных склонов и долин, городские, морозные (сибирские), уже сами говорят об особенностях их образования. Например, сибирские туманы связаны с очень низкими температурами и полным затишьем воздуха. Иногда можно наблюдать; как остановившийся человек постепенно окутывается облаком тумана, образующегося от его дыхания и испарения с одежды. Объясняется это тем, что морозный воздух может удержать лишь очень малое количество водяного пара. Почти вся выделяемая влага сразу же преобразуется в туман.

Метеорологическая дальность видимости Туман ­ это такое явление, когда взвешенные в воздухе капли воды или кристаллы льда уменьшают дальность видимости до 1 км и менее. Туман заметно нарушает ориентировку в пространстве. Предметы теряют привычные очертания, поэтому становится трудно оценить их подлинные размеры и определить истинные расстояния (см. рис. 9). Судоводители должны принимать все меры к получению сводок и прогнозов погоды по району плавания. В тех случаях, когда получаемые прогнозы носят фоновый характер, для уточнения прогноза существенную помощь может оказать наблюдение с судна за местными признаками погоды. При этом следует помнить: нельзя полностью доверять одному какому­нибудь признаку, нужно оценить все наблюдаемые явления в совокупности. Наблюдения должны быть систематическими и непрерывными, особенно при быстрой смене погодных условий. Необходимо принимать во внимание и те признаки, которые противоречат общей картине, и находить им причину. Для метеорологов главная характеристика тумана видимость в нем. Недаром, когда хотят подчеркнуть густоту тумана, говорят: «Ничего не видно на расстоянии вытянутой руки». По существу, метеорологическая дальность видимости (так она называется по–научному) и есть характеристика интенсивности туманов. Если она составляет 500–1000 м ­ туман слабый, 50–500 м ­ умеренный, до 50 м ­ сильный. метеорологическая дальность видимости, м 500–1000 50–500 до 50 характеристика интенсивности тумана количество капель в см3 слабый умеренный сильный, густой 50­100 100­500 500 ­ 600 Ухудшение видимости предметов в тумане в основном связано с рассеиванием света. По своей физической природе туман подобен облаку. Часто одно явление переходит в другое. Например, когда туман приподнимается, то он преобразуется в низкие разорванно­слоистые облака. Поэтому, оптические свойства туманов сходны с оптикой облаков. Солнечный свет хорошо отражается от слоя тумана. Примерно 80 % света может отражаться. Но когда Солнце поднимается выше, то отражательная способность тумана резко

падает, он начинает прогреваться и рассеиваться. Вот почему туманы исчезают не на восходе Солнца, а несколько позднее. Интересно, что туманы поглощают больше солнечной радиации, чем облака, что связано с большим загрязнением приемного слоя воздуха. Вокруг яркого источника света в тумане могут наблюдаться оптические явления, связанные с особой формой рассеяния света - дифракцией. Так, вокруг уличных фонарей часто наблюдаются радужные венцы. В ледяных туманах образуются круги вокруг Солнца и Луны. Чтобы учитывать видимость предметов в тумане необходимо знать признаки его приближения. Вот некоторые из них. Признаки приближения тумана и его усиления: ­ постепенный рост абсолютной влажности с одновременным повышением относительной влажности и понижением температуры воздуха; ­ высокая относительная влажность с незначительным суточным ходом и умеренная температура воздуха без тенденции к непрерывному повышению при наличии тумана; ­ пониженное атмосферное давление, удерживающееся и мало изменяю­ щееся в течение суток при наличии тумана; ­ понижение температуры воздуха при тумане; ­ понижение температуры воды по мере движения судна при тумане.

Искусственное рассеяние тумана Туман, низкая облачность (см. рис. 10). И пилоты, и пассажиры знают, что с этим связаны задержка самолетов, непредусмотренные посадки в других портах, потерянное время, сотни тысячи рублей убытков. Можно ли бороться с туманами? Ученые предложили следующие способы борьбы с туманами. Искусственное рассеяние тумана хотя бы на некоторое время и над ограниченной площадью, имеют длинную историю. Особенно «трудным орешком» в истории искусственного рассеяния оказались теплые туманы, образующиеся при температурах выше нуля. К примеру, в Англии во время Второй мировой войны на шести аэродромах вдоль взлетно­посадочных полос были установлены нефтяные горелки. При их работе повышалась температура воздуха, и туман ­ слой в несколько десятков метров ­ испарялся. Горизонтальная видимость повышалась от 90– 120 метров до 1200 метров. Казалось бы, успех! Но... при этой операции расход горючего составлял около тысячи галлонов (4 540 литров) в минуту. Экономически эксперимент себя не оправдал и был прекращен. Да и по другим показателям этот способ неэффективен: при сгорании топлива выделяется и конденсируется в большом количестве водяной пар, и система обогрева «работает» в большей степени сама же против себя. А вот с переохлажденными туманами научились бороться. Так, во французском аэропорту Орли вот уже полвека на туманы воздействуют жидким пропаном. Рассеиваются они, конечно, не полностью, но условия видимости заметно улучшаются, что облегчает взлет и посадку. Искусственно «истреблять» сибирские ледяные туманы пока не научились.

Применение туманообразующих установок в сельском хозяйстве Туман приносит и пользу. В отраслях сельского хозяйства применяют туманообразующие установки, которые позволяют создать качественный туман. Туман в английском трактовании – это влажный ветер с моря, насыщенный аэрозолью воды, переходящей в осязаемое состояние. Рука чувствует, но остается сухой. Размер частиц 5­15 мкм (не более). Доля тумана должна составлять 90­95 % от общей массы воды, переходящей в аэрозоль, именно эти требования и легли в основы создания туманообразующих установок. Качественный туман всегда был и будет продуктом, вырабатываемым высокотехнологичным оборудованием. Основное применение тумана – создание необходимых условий повышенной влажности при зеленом черенковании. Используя установку, не приходится проводить много времени в теплице стоя со шлангом и постоянно контролировать влажность. Все делает автоматика, насосы и форсунки. Равномерность распределения тумана по площади орошения определяет качество покрытия. Основные показатели качества покрытия – отсутствие крупных капель, которые, не удерживаясь на растении, стремятся с него скатиться. Туман – незаменимый помощник при ускоренном производстве посадочного материала, любой рассады, выращивании вешенки и во многих других целях. Туманы желательны для банных культур, для производства рассады овощей (при пикировке в кубики). В жаркое время желательны припарки с последующим проветриванием. Эффект припарки (одномоментный подъем температуры при абсолютной влажности) губительно действует на патогены, мучнистые росы, почковых и паутинных клещей, проявляя оздоравливающее действие.

Вместе с туманом можно закачивать: удобрения, химзащиту, фитогормоны, белковое питание, регуляторы роста и др. Туман – также незаменим в питомниководстве. Выгонка прививок косточковых в среде тумана повышает процент приживаемости (особенно черешни). При репродукции селекционных достижений коэффициент размножения многократно возрастает за счет выгонки большой биомассы размножаемых растений. Основные потребители тумана: питомниководы, грибоводы, овощеводы, цветоводы. Дополнительные возможности применения – в противопожарных целях, очищение воздуха от пыли в цехах, создание водяной стены в «горячих» производствах для персонала, аварийное использование тумана в птичниках (для охлаждения воздуха внутри помещений). Пословицы и поговорки Человеку всегда было важно знать, какая будет погода, поскольку она влияет на его деятельность и самочувствие. Наблюдая природу в ненастье, солнечным днем, в сумерки, ночью, люди отмечали характерные признаки, предваряющие те или иные изменения погоды. Так появились многочисленные приметы – свидетели народной мудрости. Достаточно много их связано с выпадением тумана. Например, туман утром стелется по воде – к хорошей погоде. Эта примета истолковывается так. При отсутствии облачности ночью земля за счет теплового излучения охлаждается сильнее, чем в пасмурную погоду. Это вызывает конденсацию атмосферного водяного пара и, как следствие, выпадение росы, появление тумана. Часто на одно и тоже физическое явление приводится несколько пословиц и поговорок разных народов. Туманы ­ также дают основание для предсказания дождей или рос, или ясной погоды. Ниже приводится лишь их небольшая часть, сгруппированная по различным признакам. Довольно верные определения сущности тумана делаются в России: Туман ­ земля парытця (Харьк. губ.). Туман ­ отходит земля. Различают туманы падающие или поднимающиеся, туманы утренние или вечерние, туманы в горах или на низинах и т. п. (см. рис. 11, 12) С тумана либо роса, либо дождь. Туман падает ­ к вёдру; поднимается ­ к ненастью. Туман спустился ­ пал росою. Туман поднялся облаком.

Пронеси Бог мороки (туманы) тишью, ­ после туманов бывают иногда бури. Следующие за туманом обильные росы всегда считаются приметою ясного ведренного дня. Особенно интересны для наблюдений туманы, стелющиеся ранним свежим утром над водою или над землею: Туман стелется утром по воде ­ к хорошей погоде; поднимается с воды вверх ­ к дождю. Если утром туман с воды поднимается кверху столбами ­ будет дождь (чуваш.). Туман, исчезающий после восхода солнца, предвещает хорошую погоду. Если по земле стелется туман, то это предвещает на следующий день дождь (мингр.). Туман, спускающийся зимою к земле, предвещает одлыгу (оттепель), высоко держащийся над землею ­ хорошую погоду (малор., Харьк. Губ.). Если туман упадает вниз (пропадает на месте) ­ будет вёдро (чуваш.). Насчет тумана, поднимающегося вверх или опускающегося книзу, наблюдения у всех народов одинаковы и согласны с вышеприведенными русскими: Если туман поднимается - это признак дождя, если оседает ­ признак хорошей погоды (фр.). Туман, который не оседает, хорошо землю увлажняет (фр.). Туман высоко ­ вода низко (испан.). Берега в тумане ­ будет дождь (серб.). Если над берегами собирается туман, так что издали кажется, как будто они дымятся, и если туман лежит долгое время, затем, расстилаясь, опускается вниз ­ то будет дождь; но если туман, расстилаясь, поднимается вверх ­ то будет хорошая погода (серб.). Следующая серия примет касается туманов утреннего и вечернего, тумана на горах, в низинах, над морем, над болотами, реками и т. п. Горы заваривают туманы, а равнины их выпивать должны (нем.). У нас наблюдения такие: если над лесом стоит туман ­ будет дождь (Подоль. губ.). Если после малого дождя туман над землею стелется ­ будет еще дождь (Подоль. Губ.). Если в летнее время, после жарких дней, утра свежие бывают, то обыкновенно: Туманы по низам расстилаются. По низам туманы стоят, до солнышка косить не дают. Весьма многочисленны, очень интересны и вполне совпадают с нашими приметы на туман у иностранцев, которые наблюдают за туманами, окутывающими горы или стелющимися над морями.

Утренний туман не предвещает ненастья, ­ не останавливает путника, ­ но может принести грозу. Утренний туман не останавливает путника (фр.). Утренний туман ­ обязательно будет гроза (анг.). После туманного утра часто ясный день бывает (итальян.). Туман в начале дня ­ к хорошей погоде (нем.). Когда утренний туман над землей навис, будет прекрасная погода, а когда поднимется ­ это к плохой погоде (нем.). В горных местностях Сибири существуют насчет тумана две приметы: Если туман на горах лоскутьями, то будет ненастье. Если туман с гор поднимается кверху, то будет вёдро. В Германии замечают, что если летом, вслед за заходом солнца, ляжет густой туман на реки, ручьи и на соседние луга, то установится хорошая погода надолго. Если незадолго до полнолуния перед восходом солнца туманно на горах и в долинах, то на следующий день погода будет хорошая и теплая. Туманы связывают и с фазами луны: Туманы при, молодой и старой луне обещают хорошую погоду (фр.). Туман при молодой луне ­ будет хорошая погода; туман на ущербе луны ­ дождь в ближайшие три дня (фр.). Туманы на молодой и на старой луне ­ к вёдру, туманы на ущербе (тотчас после полнолуния) ­ дождь через три дня принесут. До тех пор туманы держатся, пока солнце их кверху не подымет; бывает и им пора кончаться; и небольшой туман может хороший день испортить. Немцы считают густые туманы опасными, от них будто бы даже и смертность усиливается: До тех пор туманы держатся над землей, пока их солнце вверх не поднимет. И туману пора приходить с синя моря долой. Небольшой туман портит прекрасный день. При очень плотном тумане и самый сильный свет меркнет. Плотный туман несет смерть и гроб. В Италии, наоборот, туманам приписывается полезное влияние: Туман погоду прочищает. Итальянцы замечают, что три тумана дают воду. Та же примета у немцев: За тремя туманами следует один дождь. Согласно сербской примете: Если осенью бывает много туманов, то зимою будет много снега. По наблюдениям англичан, большие туманы зимою предвещают мороз, а черный туман показывает приближение дождя. Как уже было сказано выше, когда туман опускается, то обыкновенно появляется в большем или меньшем изобилии роса. Но и без туманов бывают под вечер и утром росы, которые предсказывают ясный день. Отсутствие же росы рассматривается как предвестие дождя. На этот счет имеется вообще

примет немало, и притом довольно между собою согласных, но не всегда на деле оправдывающихся: Роса мочит по зарям (дождь по порам). По капле дождь, по росинке роса. Божья роса Божью землю кропит. Следует отметить, что по одной примете нельзя сделать достоверный вывод о предстоящей погоде. Все приметы носят приблизительный характер, что связано со сложностью происходящих в атмосфере процессов. Чем больше признаков совпадает, тем точнее будет прогноз погоды. В поговорках, частное суждение, выраженное намеком или полунамеком, становится полным, обобщающим, если в них используются художественные определения – эпитеты. Например: Туман в глазах, я все вижу в тумане (мутно, темно, неясно, как в дыму). Пустить тумана, задать тумана (пустить пыль в глаза, обморочить). У него туман в голове (мысли неясны, запутаны). Туман рассеивается – волку не по душе (пропадает возможность обмана). Заключение Пожалуй, особенно сильно туманы волнуют сегодня диспетчеров аэропортов, работников морских и речных портов, летчиков, капитанов кораблей, водителей автомашин и, конечно же, огромную армию метеорологов, синоптиков. «Внимание! Видимость на дорогах до 1 км», ­ предупреждает нас по радио служба погоды. Это значит, что ожидается слабый туман. При умеренном тумане видимость уменьшается до сотен метров, а при сильном ­ до нескольких десятков метров. И тогда временно закрываются аэродромы, встают на якорь суда, включаются сирены маяков. Я многое узнал о туманах и ответил на все интересующие меня вопросы. Туман является удивительным природным явлением, с которым человеку приходится считаться. Несмотря на затраченное время, я получил истинное удовольствие, работая над данным рефератом. Изучение этой темы лично мне помогло глубже окунуться в интереснейший мир природы.

Вопросы использования туманов изучены еще не до конца и, поэтому, исследования ученых в данной области являются достаточно перспективным занятием. Глоссарий Адвективный туман ­ туман, образующийся вследствие охлаждения теплого влажного воздуха над более холодной поверхностью суши или воды при уменьшении температуры воздушной массы ниже точки росы. Водность тумана ­ общая масса всех водяных капелек в единице объема тумана Динамическое равновесие – состояние, при котором число молекул, вылетающих с поверхности жидкости в единицу времени оказывается равным числу молекул, возвращающихся обратно. Дымка ­ слабое помутнение воздуха у земной поверхности, вызванное рассеянием света на мельчайших капельках (их диаметр менее 1 мкм) воды или кристаллах льда; зачаточный облачный слой.

Ион – атом с избытком или недостатком электронов. Испарение – парообразование, происходящее со свободной поверхности жидкости. Конденсация – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное. Мгла ­ помутнение воздуха нижних слоев атмосферы из­за наличия в нем взвешенных аэрозольных частичек пыли, дыма, гари и т.п. При сильной мгле дальность видимости падает, как при тумане. Метеорологические элементы ­ характеристики состояния воздуха и атмосферных процессов:температура, давление, влажность воздуха, ветер, облачность и осадки, дальность видимости, туманы, грозы и т.д.; а также продолжительность солнечного сияния, температура и состояние почвы, высота и состояние снежного покрова и т.д. Наблюдения за метеорологическими элементами ведутся на метеорологических станциях. Морось – капли тумана относительно велики, их диаметр порядка 100 мкм Морской туман ­ адвективный туман, возникший над морем. Насыщенный пар – пар, находящийся в состоянии динамического равновесия. Парение моря ­ туман над поверхностью моря, реки или озера, появляющийся в холодное время года, когда температура воды выше температуры воздуха. Перенасыщенный пар – состояние пара при котором интенсивность процесса конденсации преобладает над интенсивностью испарения. Поговорка – краткое изречение, широко распространенное в народе, образно определяющее предмет и явление по их характерным признакам. Пословица – суждение, заключающее в себе законченную мысль, возникает из наблюдений, проверенных жизнью. Плотность – физическая величина, показывающая, чему равна масса в единице объема. Радиационный туман ­ туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Смог ­ крайняя форма радиационного тумана, возникающая в промышленных районах. Точка росы – температура, при которой водяной пар переходит в состояние насыщения. Туман ­ скопление в приземном слое атмосферы взвешенных в воздухе мельчайших капель воды или ледяных кристаллов, образующихся в результате: ­ конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы (туманы охлаждения); или ­ испарения с более теплой испаряющей

поверхности в холодный воздух над водоемами и влажными участками суши (туманы испарения). Ядра конденсации – отдельные молекулы (скоплениями молекул), ионы, капельки воды, пылинки, частички сажи и вообще всевозможные мелкие загрязнения, которые по тем или иным причинам находятся в воздухе. Л. В. Тарасов Физика в природе: книга для учащихся. – М.: «Вербум­М», Литература 2002 В. И. Елькин Оригинальные уроки физики и приемы обучения/ Сост. Э. М. Браверманн. – М.: Школа­Пресс, 2001

Л. Д. Ландау, А. И. Китайгородский Физика для всех: Молекулы. – 6 изд., стер. ­ М.: Наука. Главная редакция физико­математической литературы, 1984 Мои первые научные опыты по изданию My Book of Science Experiments, «Издательская группа «Контент» при содействии ЗАО «Издательство Кристина – новый век», 2003 С. А. Тихомирова Физика в пословицах и поговорках, стихах и прозе, сказках и анекдотах. Пособие для учителя. ­ М.: Новая школа, 2002 А. П. Усольцев Задачи по физике на основе литературных сюжетов. – Екатеринбург: У­Фактория, 2003 И. Г. Кириллова Книга для чтения по физике: Учеб. пособие для учащихся 6­7 кл. сред. шк./ Сост. И. Г. Кириллова, М.: «Просвещение», 1986 С.В. Громов, Н.А. Родина Физика: Учеб. Для 8 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 1999 Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина Физика: Механика. Термодинамика и молекулярная физика: Учеб. Для 8 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Вита Пресс, 2000 А.Е. Гуревич Физика. Строение вещества. 7 кл.: Учеб. Для общеобразоват. учебных заведений. – М.: Дрофа, 2000 В.И. Даль Толковый словарь русского языка. Современная версия. М.: Изд­во ЭКСМО­Пресс, 2001 Заполярная правда №21 от 17.02.2006

Тема исследования: «Туман» Ученица 1 класса Маврицева Дарья Сергеевна Рукововодитель: Петошина О.С. МОУ «Средняя общеобразовательная школа №4 с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла» округ Муром Владимирской области

Узнать что такое туман? Объяснить причины возникновения разных видов тумана. Провести практическое исследование: образование тумана в домашних условиях.

Работала со справочной литературой; Обращалась к интернет-ресурсам; Проводила опыты по созданию тумана в домашних условиях.

Это атмосферное явление, делающее воздух менее прозрачным, мутным, и предметы становятся плохо видимыми. Другими словами это облако у поверхности земли. Туман - скопление в приземном слое атмосферы взвешенных в воздухе мельчайших капель воды или ледяных кристаллов, образующихся в результате: - конденсации водяного пара при охлаждении воздуха ниже точки росы (туманы охлаждения); или - испарения с более теплой испаряющей поверхности в холодный воздух над водоемами и влажными участками суши (туманы испарения).

С. Есенин: Нивы сжаты, рощи голы, От воды туман и сырость… Пряный ветер. Гаснут зори. По траве ползет туман. А.С. Пушкин: “ Погасло дневное светило, На море синее вечерний пал туман”.

Первый пример. Прилегающий к воде остывший утренний воздух имеет более низкую температуру, чем вода. Поэтому с теплой водной поверхности холодный воздух испаряется дополнительное количество пара. В результате возникает туман испарения.

Второй, пример. Здесь происходит испарение дополнительного количества пара в относительно холодный воздух (который находится над поверхностью льда) с относительно теплой поверхности, какой является в данном случае поверхность открытой воды. Как и в предыдущем примере, мы имеем здесь дело с туманом испарения.

Третий пример. Теплый воздух, нагревшийся зимой над речной водой, обогащается влагой, а затем охлаждается над заснеженным берегом или над морской водой. И в том и в другом случае возникает туман охлаждения.

Четвертый пример. Теплые слои воздуха, обогатившиеся влагой, поднимаются вверх и сильно охлаждаются. Возникает туман охлаждения, который затем опускается по склону горы обратно к морю.

Пятый пример. Вследствие перехода теплоты от нагретого слоя приповерхностного воздуха к быстро остывшей земле происходит охлаждение воздуха и возникает типичный туман охлаждения.

Мне понадобится: Пустой графин с узким горлышком Горячая вода Несколько капель алкоголя Кубики льда Пипетка

Чтобы сделать туман я первым делом на треть наполнила графин горячей водой. Капнула несколько капель алкоголя в графин с помощью пипетки. Взяла кубик льда и держала его над горлышком графина. В графине образовался туман.

Туман появляется при столкновении холодного воздуха и теплой земли. В результате такого столкновения, вода, испаряющаяся при контакте с теплой землей, снова поднимается в холодный воздух, замедляется и конденсируется. Туман бывает нескольких видов. Узнала, как можно создать туман в домашних условиях


Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №9» ЭМР Саратовской области
Исследовательская работа
по теме «Туман»

Выполнил Жупиков Владислав
ученик 2 класса «Б» МБОУ «СОШ №9»
Куратор Иващенко Е.Р.
Исследовательская работа по теме «Туман»
Я очень люблю читать книги. И моя любимая сказка – Сергея Козлова «Ёжик в тумане»Бедный ёжик заблудился в тумане. Неужели в тумане действительно можно заблудиться и сбиться с пути?
На уроке окружающего мира мы изучали тему: «Явления природы» и учитель рассказала нам о тумане.
А через некоторое время в «Новостях» передали, что из-за тумана в некоторых городах нашей страны задержаны авиарейсы и произошли аварии.

Поэтому решил разобраться, а что такое туман, откуда он взялся, можно ли в домашних условиях воспроизвести туман, как это природное явление отразилось в литературе и искусстве и музыке.
Цель исследования:Изучить причины появления тумана.Задачи:1.Узнать, как образуется туман.2.Узнать,какие существуют виды тумана. 3.Узнать, изучить и выявить меры безопасности при движении в тумане.4.Рассмотреть природное явление с точки зрения литературы, художественного творчества и музыки.5.Попробовать в домашних условиях воспроизвести туман.6.Сделать выводы о проделанном исследовании.
Как я проводил исследование
Работал со справочной литературой;
Обращался к интернет-ресурсам;
Проводил опыты по созданию тумана в домашних условиях.
Что такое туман?
Туман - атмосферное явление, скопление воды в воздухе, когда образуются мельчайшие частички воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15. (из Википедия)
Туман1.Непрозрачный воздух, насыщенный водяными парами или ледяными кристалликами. 2. Пелена пыли (или дыма, пара, копоти), делающая воздух непрозрачным3. О состоянии неясности, смешанности мыслей, представлений. (Переносное значение)(Толковый словарь Ожегова)

Туман-явление природы, когда в атмосфере образуется большое содержание водяного пара. В основном он возникает от соприкосновения холодного и теплого воздуха. Туманы бывают в любое время года, но чаще всего они случаются в конце лета или осенью, когда охлаждение воздуха происходит быстрее, чем остывает земля. В результате прохладный воздух опускается на землю или воду, которая еще сохраняет тепло, происходит конденсат, и множество водяных капелек висят в воздухе. Получается, будто огромное облако висит прямо над землей или водоемом. В месте, где образовался туман, влажность воздуха составляет 100%.

Виды тумановТуманы бывают разные (естественные и искусственные)
Дымка –самый слабый вид тумана.
Поземный туман-туман, стелющийся над землей или водоемом тонким слоем. Этот туман не оказывает большого влияния на видимость.
Просвечивающий туман.Через такой туман видны солнце и облака.
Сплошной туман, когда белесое облако окутывает землю, через которое невозможно рассмотреть буквально ничего на расстоянии вытянутой руки. При таком тумане становится невозможным движение на транспорте.
Смог – это искусственный туман, состоящий из пыли, дыма, выхлопных газов, химических веществ, других продуктов горения. Смог –одна из важнейших проблем современных городов, так как он наносит непоправимый вред здоровью человека и загрязняет окружающую среду.

Меры безопасности при движении в тумане.
По данным мировой статистики из всех аварий, случившихся в тумане, около 77% составили столкновения с движущимся впереди автомобилем. При этом выяснилось следующее: большинство водителей добросовестно старались выдерживать безопасное расстояние между машинами, не догадываясь о том, что человеческому глазу все предметы в тумане представляются, примерно, в два раза отдаленными, чем в действительности.Во время таких погодных условий водителям следует снизить скорость, включить подфарники или противотуманные фонари и постараться обойтись без обгонов, а самое главное - увеличить интервалы. Однако многие водители и пешеходы не воспринимают туман, как опасность. Поэтому при передвижении в тумане всем участникам движения необходимо быть предельно внимательными на дороге и строго соблюдать Правила дорожного движения.
Исследование как образуется туман (практическая работа)
Мне понадобится:
1.Пустой графин с узким горлышком
2.Горячая вода
3.Несколько капель алкоголя
4.Кубики льда
5.Пипетка
Чтобы сделать туман я первым делом на треть наполнил графин горячей водой.
Капнул несколько капель алкоголя в графин с помощью пипетки.
Взял кубик льда и держал его над горлышком графина. В графине образовался туман.
Поэтический образ тумана в произведениях великих поэтов
«Побелил туман
Берёзки
И ромашки побелил… (Г.Новицкая)
«Погасло дневное светило,
На море синее вечерний пал туман…» (А.С.Пушкин)
«Нивы сжаты, рощи голы,
От воды туман и сырость…
Пряные ветер. Гаснут зори.
По траве ползет туман….» (С.Есенин)
«Лес - в карман,
Поля -в карман
Спрятал
Дедушка Туман.
Спрятал
Копны, и стога,
И лужайки,
И луга…»
(А. Екимцев)
«Шёл седой старик туман,
Спрятал речку он в карман!
Спрятал сад,
ограду сада
и коров большое стадо,
Даже Тихий океан
положил себе...в карман!...»
(Иван Демьянов)
Образ тумана в музыкальных произведениях
Владимир Маркин - Сиреневый туман
Туман, туман (к/ф "Хроника пикирующего бомбардировщика")
София Ротару – Туман
Добрынин Вячеслав -Синий туман
Образ тумана в произведениях художников
Утренний туман.
Художник Кургина Марина Юрьевна

Туман.
Художник Ксения Черномор

Выводы о проделанной работе
Туман – это «спустившееся» к поверхности земли облако, то есть в воздухе мельчайшие капельки воды. Образуются эти капельки либо при испарении водоёмов, более тёплых, чем окружающий их воздух.Чаще всего туманы образуются осенью, ночью или утром, когда поверхность водоёмов остывает медленнее, чем находящийся над ней воздух. Туман бывает нескольких видов. Я узнал, как можно создать туман в домашних условиях. При изучении природного явления убедился, что туман - явление поражающее своим многообразием и необычностью. Репродукция картин, стихи поэтов и песни позволили мне увидеть всю красоту этого природного явления.
Это для меня было настоящим открытием!

Очутившись посреди белого сплошного облака, настолько плотного, что на расстоянии вытянутой руки практически ничего невозможно различить, нередко задаёшь себе вопрос: почему образовался такой густой туман, почему он белого цвета и начинаешь раздумывать о том, как долго это явление обычно длится, а также почему любой туман рассеивается.

Туманы формируются во время скопления в воздухе в нижних слоях атмосферы капель или ледяных кристалликов, из-за чего вдоль земной поверхности образуется напоминающая облака пелена, ограничивающая видимость настолько, что далее одного километра пространство не просматривается, а в некоторых случаях предметы становятся трудноразличимыми уже на расстоянии нескольких метров.

Если температура окружающей среды превышает -10°С, пелена пара состоит лишь из капель. Если температурные показатели колеблются от -10 до -15°С – из капелек воды и ледяных кристалликов, а когда на улице -15°С – туман состоит из мелких ледяных кристаллов, переливающихся при свете ночных фонарей.

Почему образуется этот феномен, ответить несложно: своим появлением он обязан или испарению воды с тёплой поверхности в холодный воздух, или охлаждению насыщенных влагой тёплых воздушных потоков. Например, за возникновением наземных облаков можно нередко наблюдать вечером или с утра после понижения температуры грунта и растительности (травы), нижние слоя атмосферы настолько сильно охлаждаются, что начинают выделять лишнюю влагу в виде водяных капель.

Ещё одним примером, на этот раз – зимним, является туман над рекой, озером или другим водоёмом, на льду которого образовалась прорубь: в морозы над ней всегда стоит пелена, стелющаяся над водной поверхностью. Происходит это потому, что температура воды во время морозов теплее окружающего её льда и воздуха, соприкасающегося с ним (из-за этого воздух над водой всегда теплее остального и туман над рекой в районе проруби стоит почти всегда).

После того как тёплый воздух смешивается с холодными воздушными потоками, он начинает охлаждаться, выделяя пар и образовывая у самой поверхности Земли облако. Поэтому туман над рекой и другими водоёмами обычно устойчивый и длительный: здесь постоянно смешиваются холодные и тёплые воздушные потоки и течения.

Ярким примером этого явления считается расположенный в Атлантическом океане канадский остров Ньюфаундленд. Из-за того, что здесь сталкиваются друг с другом два течения – тёплое Гольфстрима и холодное Лабрадорское, местные жители вынуждены проводить среди марева около ста двадцати туманных дней в году.

Формирование наземных облаков

Когда насыщенный водяными парами воздух охлаждается или смешивается с более холодными воздушными потоками, в атмосфере начинают выделяться капли. После этого при наличии над земной поверхностью мельчайших частичек пыли, они начинают к ним прилипать, наслаиваясь друг на друга и формируя капли более крупных размеров (чем больше в воздухе пыли, тем быстрее образуется облако, поэтому крупные города практически всегда окутаны слабой почти незаметной пеленой).

В тёплое время года размер такой капли колеблется от 5 до 15 мкм, во время морозов – от 2 до 5 мкм, поэтому зимний холодный туман не такой густой, как летний. Как только капли достигают необходимых объёмов, предметы оказываются расплывчатыми и трудноразличимыми: воздух при сильном тумане приобретает беловатый оттенок и синеватый – при слабом.

Ответ на вопрос, почему это явление бывает разных окрасов, прост: более мелкие капли лучше рассеивают короткие синие лучи, тогда как в густых наземных облаках капли более крупных размеров и световые волны рассеивают все лучи одинаково вне зависимости от их длины.

Водность таких облаков обычно не превышает 0,5 г/м3, но иногда густой туман может содержать до 1,5 г/м3 (этой воды достаточно, чтобы растения получили необходимую влагу, особенно это важно для растительности засушливых районов планеты). Насколько непроницаемой окажется пелена, во многом зависит от влажности воздуха, которая во время возникновения наземных облаков обычно составляет от 85 до 100%:

  • если видимость не превышает 50 метров, наблюдается густой туман, а количество капель – 1200 на один кубический сантиметр;
  • если пространство просматривается на расстоянии от 50 до 500 метров – умеренный (водяных капель в этом случае от 100 до 600);
  • если видимость составляет километр – слабый (капель – от 50 до 100).

Нередки туманы и во время морозов, при этом явление можно увидеть даже тогда, когда влажность не превышает пятидесяти процентов. Обычно их можно наблюдать в городах, особенно на железнодорожных и автобусных вокзалах, где пелена образуется за счёт пара, который появляется во время сгорания топлива и выбрасывается в воздух через дымоходы и выхлопные трубы.

Виды

Своим происхождением наземные облака далеко не всегда обязаны лишь природе: большое число туманов возникает в городах, а потому состоят они не только из капель и пыли, но также дыма, копоти, которые выбрасываются фабричными или печными трубами, или возникают после или во время пожаров, когда горит лес, торф или степь. По происхождению метеорологи делят туманы на сухие (в их образовании как раз и виноваты дым, копоть и т. п.) и влажные (задействованы лишь вода и пыль), при этом нередко вторая форма перетекает в первую.

В свою очередь, влажные туманы, на образование которых непосредственно повлияла природа – это вечерний, ночной или утренний туман (именно этот период является оптимальным для возникновения стелющихся по земле облаков), метеорологи также делят на группы:

  1. Поземный. Вечерний или утренний туман, который низко стелется над земной поверхностью или водоёмом (например, туман над рекой). Пелена может быть сплошная, а может идти отдельными клочьями, а видимость не будет превышать километра.
  2. Просвечивающийся. Несмотря на то, что вдоль поверхности видимость невысока и в некоторых случаях не превышает нескольких метров, на небосводе вполне можно различить облака. К этому виду относят ночной, вечерний, и утренний туман.
  3. Сплошной. Видимость густого тумана очень ограничена и часто не превышает пятидесяти метров. Небо почти не просматривается, поэтому облака различить почти невозможно. В основном это вечерний, ночной и утренний туман, а во время холодов при повышении температурных показателей холодный туман можно увидеть и днём.

Почему исчезают туманы

Продолжительность этого явления различная и может составлять от получаса до нескольких суток (особенно во время холодов или при столкновении тёплых и холодных воздушных и водных потоков, например, туман над рекой). Основной причиной того, почему любой туман рассеивается, является прогревание воздуха. Поскольку пелена образуется возле поверхности, после того, как солнечные лучи её прогревают, нагревается и воздух, вследствие чего капли испаряются и превращаются в пар.

Чем выше над земной поверхностью, тем туман рассеивается слабее, так как в верхних слоях атмосферы температура воздуха снова начинает понижаться, пар преобразовывается в водяные капли и формирует облака.