туман

Содержание

• Слайд 1

  Л-10-4

• Слайд 2

  Бледнеет ночь… Туманов пеленаВ лощинах и лугах становится белее,Звучнее лес, безжизненней лунаИ серебро росы на стеклах холоднее.И. А. Бунин

• Слайд 3

  Выяснить, что же такое туман.
  Объяснить причины возникновения тумана.
  Познакомиться с различными видами туманов.

• Слайд 4

  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) .

• Слайд 5

  Первый:
  Предположим, что у нас есть хорошо прогреваемый солнцем водоем. За ночь воздух над его поверхностью охлаждается в большей степени, чем сама вода, и его температура оказывается существенно ниже. Над водой возникает утренний туман
  Этот туман весьма нестоек. Взойдет солнце, и он растает без следа…

• Слайд 6

• Слайд 7

  Второй:
  Холодный воздух переносится ветром в горизонтальном направлении и оказывается над теплой водой. И тут же над водой появляется туман. Такой туман можно наблюдать, например, в Арктике, когда слои холодного воздуха над льдами перемещаются на открытую воду.

• Слайд 8

  Третий:
  Теплый воздух переносится ветром в горизонтальном направлении и оказывается над холодной поверхностью. При этом он охлаждается, и в результате возникает туман. Такой туман образуется, например, когда воздушные массы, получившие теплоту от реки, перемещаются к покрытому снегом холодному берегу.

• Слайд 9

  Четвертый:
  Находящиеся над нагретой водой теплые слои воздуха поднимаются по склону горы вверх и попадают в область относительно холодного воздуха. И уже там, наверху, в процессе охлаждения поднявшегося теплого воздуха образуется туман, который по склону горы опускается затем вниз, к воде.

• Слайд 10

  Пятый:
  После захода солнца нагретая за день земля остывает быстрее, чем воздух. Приповерхностные слои воздуха оказываются теплее; они начинают отдавать теплоту земле и, как следствие, охлаждаются. Возникает вечерний туман.

• Слайд 11

• Слайд 12

  Относительная влажность φ при данной температуре определяется как отношение давленияpводяных паров при этой температуре к давлению pннасыщенных паров, соответствующих данной температуре: φ=(p/pн)100%
  Обычно ее измеряют в процентах.
  При фиксированной температуре давление водяного пара p пропорционально его плотности ρ, поэтому можно использовать формулу
  φ=(ρ/ρн)100%

• Слайд 13

  Плотность водяных паров, находящихся в воздухе при данной температуре, называют абсолютной влажностьювоздуха (для рассматриваемой температуры). Это есть общая масса водяных паров в единице объема воздуха в том или ином конкретном случае.

• Слайд 14

  ρ

  ρ0

  ρН
  Т2 Т1 Т°С

• Слайд 15

  ρ

  ρ2

  ρ1
  Т0 Т°С

• Слайд 16

  Л. В. Тарасов. «Физика в природе». М.: «Просвещение»,1988
  http://www.meteoweb.ru
  http://www.yandex.ru
  http://www.google.com.ru

• Слайд 17

  Словарь

  Ядра конденсации- жидкие или твердые частички, взвешенные в атмосфере, на которых начинается конденсация водяного пара и образуются капельки облаков и туманов (ионы, капельки воды, пылинки, частички сажи и др. )

• Слайд 18

  Точка росы- температура, до которой должен охладиться воздух при заданном давлении, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться. При относительной влажности 100% фактическая температура воздуха и точка росы совпадают.

• Слайд 19

  Плотность перенасыщенного пара должна быть в несколько раз больше плотности насыщенного пара.
  Насыщенный водяной пар- это пар, находящийся над поверхностью воды, когда число молекул, покидающих за единицу времени жидкость, в среднем равно числу молекул воды, возвращающихся за то же время обратно.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Посмотреть все слайды

Видимость

Видимость в тумане зависит от его плотности и концентрации водяных частиц. Чем больше количество воды в атмосфере, тем плотнее и гуще будет туман, и тем меньше будет видимость. Также на видимость в тумане влияют другие факторы, такие как скорость ветра, температура воздуха и наличие других атмосферных условий.

Ослабленный свет, проникая через туман, вызывает эффект размытости и смазывания изображений на расстоянии. В таких условиях трудно различить объекты, особенно на большом расстоянии. Водяные частицы в тумане рассеивают свет по всем направлениям, создавая эффект рассеянного света. Именно этот эффект делает туман таким характерным для образования загадочных и живописных пейзажей.

Водяные частицы в тумане также могут отражать свет. Они действуют как маленькие зеркала, отражая световые лучи в разные стороны. Это отражение света также может привести к снижению видимости и созданию эффекта «белой стены». В таких условиях трудно различить контуры объектов и ориентироваться в окружающем пространстве.

Из-за низкой видимости в тумане открывается ряд проблем и опасностей для дорожного движения, авиации и морского судоходства. Водители и пилоты должны быть особенно внимательными и осторожными в условиях тумана, чтобы избежать аварий и несчастных случаев.

Туман: опасности

Несмотря на относительную безопасность туманов, они могут создать ряд проблем. Люди, которые вынуждены жить в местности с преобладанием этого природного явления, чаще страдают от депрессий. Это связано с недостатком солнечного света, которому трудно пробиться через плотную завесу. Смог мешает автовладельцам и пилотам, выводит из строя оборудование. В то же время и влажную взвесь можно использовать во благо: насыщенный конденсатом воздух может действовать исцеляюще, а для некоторых культур в сельском хозяйстве является отличной средой для роста. Никто не в состоянии повлиять на появление или исчезновение облаков, возникающих над поверхностью земли. Но исходя из фактов, марево имеет способность рано или поздно развеиваться самостоятельно.

Туман — определение и общая характеристика

Одной из основных причин образования тумана является конденсация водяного пара на частицах воздуха или на пылевых ядрах. Когда пар конденсируется на таких частицах, образуется мельчайшие капельки воды или кристаллы льда, которые создают видимую влагу в воздухе. Типичные источники, способствующие образованию тумана, включают потоки открытой воды, влажные почвы и повышенную влажность после дождя или снегопада. Также, большое значение имеют ночное охлаждение воздуха, повышенная влажность и отсутствие ветра. Все эти факторы способствуют конденсации пара и образованию тумана.

Туман обладает рядом особенностей и характеристик. В первую очередь, его основная особенность — это ограничение видимости. В зависимости от плотности тумана, видимость может снижаться до нескольких метров или даже до нескольких десятков метров. Туман может быть белым, серым или желтоватым, в зависимости от содержания различных веществ, таких как пыль, сажа или другие загрязнители. Еще одной характеристикой тумана является его температура. Туман обычно имеет температуру, близкую к окружающей среде, но иногда может быть немного более прохладным.

• Ограничение видимости.
• Цветовая окраска.
• Температура.

Туман является важным элементом климата и экосистемы, так как он влияет на теплообмен между землей и атмосферой, а также на влажность почвы и растения. Также, туман играет роль в водном круговороте, увлажняя окружающую среду и увеличивая количество воды в реках и озерах.

Организмы, живущие в тумане, имеют свои адаптации, которые позволяют им выживать в условиях низкой видимости и высокой влажности. Некоторые растения, например, развивают специальные структуры, которые позволяют им собирать влагу из тумана и использовать ее в качестве источника воды. Также, некоторые животные используют туман как источник питьевой воды или для выживания в условиях низкой видимости.

Туман является сложным физическим явлением, и его образование и характеристики могут различаться в зависимости от местности, времени года и других факторов. Изучение тумана имеет большое значение для прогнозирования погоды, а также понимания его влияния на окружающую среду и жизнь организмов.

Перевод единиц плотности. Конвертер величин.

И разные предметы имеют разный вес — любой из нас без проблем донесет с рынка сочную спелую дыню, а вот над гирей такого же размера уже придется попотеть. Все помнят знаменитую шутку: «Что тяжелее? Килограмм гвоздей или килограмм пуха? Мы-то уже не попадемся на эту детскую уловку, мы знаем, что вес и того и другого будет одинаковым, а вот объем будет существенно отличаться.

Так почему это происходит? Почему разные тела и вещества имеют разный вес при одинаковом размере? Или наоборот, одинаковый вес при разном размере?

Очевидно, что есть какая-то характеристика, вследствие которой вещества так отличаются друг от друга.

Подобно жидкостям, газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей, газы не имеют фиксированного объёма и не образуют свободной поверхности, а стремятся заполнить весь доступный объём например, сосуда. Газообразное состояние — самое распространённое состояние вещества Вселенной межзвёздное вещество, туманности, звёзды, атмосферы планет и т. По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны — от малоактивных инертных газов до взрывчатых газовых смесей. К газам иногда относят не только системы из атомов и молекул, но и системы из других частиц — фотонов, электронов, броуновских частиц, а также плазму. Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в тоже время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.

Молекулы имеют очень слабую связь друг с другом и удаляются друг от друга на большое расстояние. Плотность упаковки очень низкая, соответственно, вещество в газообразном состоянии обладает небольшой плотностью. Для сыпучих и пористых тел различают: — истинную плотность, определяемую без учёта пустот — кажущуюся плотность, рассчитываемую как отношение массы вещества ко всему занимаемому им объёму 3.

Согласитесь, что первый способ — более легкий и практичный. Тела имеют разные характеристики: разные размеры и формы, разные материалы, разные состояния и структуру жидкие, твердые и газообразные , разные массы. Сегодня мы познакомимся с такой характеристикой как плотность. Она покажет и объяснит нам, как может различаться масса тел одинаковой формы и размера. Связь массы, объема и вещества, из которого состоит тело Рассмотрим опыт, представленный на рисунке 1. Рисунок 1.

Взвешивание двух одинаковых тел, состоящих из разных веществ Возьмем два одинаковых цилиндра: они одинаковой формы и объема, но изготовлены из разных материалов. Один сделан из алюминия, а другой из свинца. Поместим их на разные чаши весов.

А также и более сложным способом — при взаимодействии двух тел, зная их скорости, и массу одного из них. Согласитесь, что первый способ — более легкий и практичный.

Тела имеют разные характеристики: разные размеры и формы, разные материалы, разные состояния и структуру жидкие, твердые и газообразные , разные массы. Сегодня мы познакомимся с такой характеристикой как плотность, она покажет и объяснит нам, как может различаться масса тел одинаковой формы и размера. Опытное подтверждение Рассмотрим опыт, представленный на рисунке 1. Рисунок 1. Взвешивание двух одинаковых тел, состоящих из разных веществ.

Возьмем два одинаковых цилиндра: они одинаковой формы и объема, но изготовлены из разных материалов. Один сделан из алюминия, а другой из свинца. Поместим их на разные чаши весов. В итоге, мы увидим, что масса цилиндра из алюминия будет почти в 4 раза меньше массы цилиндра из свинца. Тела, имеющие равные объемы, но состоящие из разных веществ, имеют разные массы.

На рисунке изображены 3 тела массой 100 г: лед, железо и золото.

Туман под микроскопом

При температурах, не опускающихся ниже -20°С. туман состоит в основном из мелких капелек воды, а при более низких температурах из мелких ледяных кристалликов. В обычном тумане диаметр водяных капелек в основном порядка 10 мкм. Если в тумане преобладают очень мелкие капельки (диаметр менее 1 мкм), то такой туман называют дымкой. Если же капли тумана относительно велики (диаметр порядка 100 мкм), то это так называемая морось. Количество капелек в 1 см³ тумана примерно от 100 до 1000.

Общая масса всех водяных капелек в единице объема тумана называется водностью тумана; эта величина измеряется в единицах плотности, чаще всего в г/м3. Водность тумана обычно не превышает 0,1 г/м3. В особо плотных туманах она может достигать 1 г/м3. Эти числа кажутся очень малыми, ведь собрав воедино все капельки из тумана, занимающего объем 10 м³ и имеющего водность 0,1 г/м³, мы получим всего полстакана воды (100 г) и едва сможем утолить жажду. Поэтому кажется удивительным, как быстро намокает вся одежда у того, кто окунулся в промозглую сырость тумана.

Однако не следует особенно удивляться. В действительности воды в тумане не так уж мало. Рассмотрим слой тумана толщиной 10 м, висящий над полем площадью 5 км². Объем такого туманного слоя равен 5х107 м³. При водности тумана 0,1 г/м3 в нем содержится 5000 л воды. Этого вполне достаточно для орошения рассматриваемого поля.

То, что туманы и росы — существенный источник влаги, необходимой растениям, хорошо известно крестьянам. Разумеется, они не производили расчетов, просто они знали это из собственного опыта. Недаром сказка «Король Туманной горы» заканчивается так: «… И не было больше удачи этим людям. Каждое лето за¬суха причиняла им большой урон, хлеба и травы погибали, потому что по ночам не опускался над ними освежающий туман. Король Туманной горы гневался на людей, которые хотели предать смерти его питомицу».

Синоптические факторы образования облачных явлений

Существуют также синоптические факторы образования облачных явлений. Среди них:

1. Внутримассовые. Являясь туманами охлаждения, они образуются в однородных воздушных массах. Они также классифицируются по типам:
   • Радиационные.Для их формирования необходимы , ясная погода без облачности и легкий бриз. Как правило, они возникают как результат радиационного охлаждения земли и необходимого количества влажного воздуха до точки росы. Часто молочная масса рассеивается при первых лучах Солнца. Но в холодный сезон, при присутствии антициклона, может продержаться несколько суток. Чтобы туман рассеялся, бывает достаточно усиления ветра до 4-5м/с. Смог в промзонах также относится к этому виду. В своем составе он имеет капли воды, смешанные с частицами пыли, вредными веществами, выделенными в результате работы промышленных предприятий, гари и выхлопных газов автомобилей.
   • Адвективные.Возникают, когда нагретый влажный воздух двигается над более прохладной частью воды или суши. Для формирования плотной массы необходимо соблюдение двух условий: погода должна быть пасмурной, при этом может идти дождь, а расположение — в теплом секторе циклона. Сгустки конденсата занимают огромные площади и могут не исчезать в дневное время. Морские туманы являются подвидом адвективных.
2. Фронтальные. Возникают на границе атмосферных фронтов. Когда атмосферное давление падает, температура воздуха немного понижается. Осадки, возникающие в зоне фронта, активно испаряются, образуя водяной пар. Иногда фронтальная завеса может сливаться с облаками, занимая достаточно большие площади.
3. Сухие. Туман на улице зачастую относится к такому понятию, как мгла. В воздухе образуется взвесь частиц в виде пыли, песка, промышленных отходов. Иногда эти частицы внедряются во влажные испарения, образуя некую смесь между сухим и влажным туманом.

Слайд 6Я хочу заблудиться в тумане: В диком поле, от всех вдалеке. Без

единой монеты в кармане,
Со стихами в озябшей руке.
Я хочу заблудиться

навеки
Без надежды вернуться назад
Лишь брести по дороге беспечно
Может в рай, а быть может и в ад.
Забрести и уже не вернуться.
Пусть забудут друзья и враги.
В этом мире, туманом окутоном,
Всё равно больше нету любви.
Всё, что нас согревало когда-то,
Скрыл навеки бездушный туман.
Щедрость клятв и поток обещаний,
К сожалению, только обман.
И зачем возвращаться обратно,
Вновь мечтою себя опьянив,
Всё равно это всё не реально,
Лишь в тумане растаявший миф.
Я хочу раствориться в тумане,
Испариться и в небо взойти
Пусть земля скроет бренное тело,
Пусть останутся только стихи.

Физическая природа тумана

Туман представляет собой дисперсное облако, состоящее из мельчайших капель воды или кристаллов льда, развешанных в воздухе. Физическая природа тумана связана с различными факторами, такими как конденсация, агрегационная способность воды и физические свойства атмосферы.

Основной процесс, приводящий к образованию тумана, — это конденсация водяного пара на аэрозолетках. Воздух содержит определенное количество водяного пара, которое зависит от температуры и влажности. Когда воздух надохнет, его температура понижается, исыщается водяным паром и вода начинает конденсироваться на микроскопических пылевых частицах. Таким образом, образуется туман, состоящий из мельчайших капель.

Влияние физических свойств атмосферы на формирование тумана тоже играет важную роль. Для образования и сохранения тумана нужно иметь определенные условия: низкую температуру, высокую относительную влажность и недостаточную циркуляцию воздуха. Например, когда влажный и теплый воздух над ночно охлаждаемой поверхностью охлаждается до точки росы, туман образуется из-за конденсации на поверхности.

Физические свойства атмосферы, такие как наличие вертикальных движений воздуха и стабильности атмосферного слоя, также влияют на формирование и распространение тумана. Вертикальные движения могут вызывать подъем и перемещение тумана, а стабильность атмосферного слоя может приводить к его сохранению и усилению.

Таким образом, физическая природа тумана включает в себя процессы конденсации водяного пара, агрегации на аэрозолетках, а также взаимодействие с физическими свойствами атмосферы. Понимание этих факторов помогает объяснить механизмы образования и распространения тумана в атмосфере.

Виды туманов

Существуют несколько систем классификации явления. Метеостанции выделяют следующие типы:

• Поземный. Возникает на низком уровне над землей или водой. Появление наблюдается утром, вечером, ночью. Днем держится при низкой температуре. Видимость относительно высокая, на уровне человеческого взгляда составляет 1-10 км.
• Просвечивающийся. Образуется в любое время суток. Чем холоднее воздух, тем выше шанс увидеть просвечивающуюся разновидность днем. Видимость низкая — менее 1 км.
• Сплошной. Сильный туман высокой плотности. Уровень видимости низкий, составляет сотни или десятки метров.
• Фронтальный. Результат образования низкого и фронтального слоистого облака. Сопровождается осадками.
• Замораживающий. Сопровождается появлением инея. Может состоять из переохлажденных частичек воды, замерзших на поверхности.

Ледяной

Внутримассовые разновидности делятся на 3 класса:

• Радиационный. Возникает при радиационном охлаждении земли и влажного воздуха. Охлажденный воздух превращается в росу. Условие появление — температурная инверсия. Причина — воздушные массы поднимаются медленно. Поднимаясь, температура воздуха растет. В солнечную погоду рассеивается. Явление сохраняется во время .
• Адвективный. Класс появляется при теплых циклонах. Плотность зависит от разницы температуры между воздушной массой и поверхностью. Явление возникает над водоемами, землей. Не исчезает в дневное время.
• Морской. Альтернативное название — паровой. Образование атмосферного феномена происходит над морем, озером, рекой, океаном. Холодный воздух обдувает теплую воду, испарения поднимаются вверх, ухудшая видимость.

Морской

Состав тумана: газы и частицы

Туман представляет собой атмосферное явление, при котором воздух насыщен водными каплями или ледяными кристаллами. Однако, помимо воды, состав тумана может включать различные газы и частицы.

В состав тумана входят такие газы, как азот, кислород, углекислый газ и др. Они являются основными компонентами атмосферы и составляют около 99% ее объема. Эти газы образуют основу тумана и, взаимодействуя с водными каплями или ледяными частицами, способствуют его формированию и стабилизации.

Кроме газов, туман содержит различные частицы. Это могут быть аэрозоли, такие как пыль, дым, сажа и другие вещества, которые могут находиться в атмосфере. Они могут быть как естественного происхождения (например, вулканическая пыль), так и антропогенного происхождения (например, выбросы промышленных предприятий или автомобилей). Наличие этих частиц в тумане делает его более плотным и видимым для наблюдателя.

Также частицы, содержащиеся в тумане, могут быть биологического происхождения. Например, пыльца растений или споры грибов могут попадать в состав тумана и оказывать воздействие на окружающую среду и живые организмы. Это также может быть важным моментом при изучении воздействия тумана на здоровье человека.

В итоге, состав тумана включает в себя как основные газы атмосферы, так и различные частицы, что делает его уникальным явлением в атмосфере.

Ёжик в тумане. Как образуется туман?

Подробности

Обновлено 16.08.2018 13:17

Глядя на этот непроглядный туман, постараемся ответить на вопрос: какие физические факторы удерживают туман над поверхностью земли? Хотя большинство частиц тумана имеют диаметр около 10 мкм, плотность воды в них обычная, следовательно, архимедова сила тут ни при чем.

Ветер похоже тоже ни при чем, так как его скорость может быть нулевой. А может, туманные капельки совершают в воздухе броуновское движение и оттого не падают? Тоже нет, поскольку наибольший диаметр броуновской частицы примерно 1 мкм и значит, удары молекул воздуха о парящие капли воды для них нечувствительны. Если подумать, что капельки очень медленно падают в воздухе, испытывая его сопротивление, то вычисления не подтвердят эту мысль, т.к. физически несложный расчет дает, что десятиметровый слой тумана осел бы почти весь за 56 минут — а этого не наблюдается.
Предположим теперь, что микрокапельки воды наэлектризовались положительно в процессе образования тумана и находятся в равновесии в двух вертикальных противонаправленных полях: в поле тяжести и в электрическом поле Земли. Очевидно, что условие равновесия можно записать в виде mg = qЕ,
где m и
q — масса и заряд капельки соответственно.
Капля не должна быть разорвана электрическими силами.
В качестве простого условия ее стабильности разумно потребовать, чтобы электрическая энергия капли не превосходила ее поверхностную энергию, т.е.

где R — радиус капли, сигма = 7,2 • 10~2 Н/м — коэффициент поверхностного натяжения воды,
е0 = 8,85 • 10~12 Ф/м — электрическая постоянная.
Полученный результат подтвердит наше предположение.
Источник : по материалам ж. «Квант»

Следующая страница «Куда дует ветер?»

Назад в раздел «Есть еще вопросы по физике? — Отвечаем!»

Твердая фаза в дисперсионной среде: особенности и значения

Одной из основных особенностей твердой фазы является наличие мелких частиц или капелек, которые характеризуются повышенной плотностью и жесткостью. Это позволяет им сохранять свою форму и структуру даже при воздействии внешних сил. Твердую фазу в тумане обычно представляют частицы пыли, сажи, льда и других твердых веществ.

Значение твердой фазы в дисперсионной среде заключается в ее способности взаимодействовать с другими частями тумана. Твердые частицы могут служить ядрами конденсации для образования капель влаги или ледяных кристаллов, что приводит к росту и развитию тумана. Более того, они могут влиять на оптические свойства тумана, в том числе на его прозрачность и способность рассеивать свет.

Твердая фаза также имеет значение в контексте атмосферного загрязнения. Частицы пыли и сажи могут содержать вредные вещества, такие как тяжелые металлы или токсичные химические соединения. При взаимодействии с другими компонентами тумана, эти вещества могут стать частью аэрозольной фракции и попасть в организмы живых существ, что вызывает негативные последствия для здоровья.

Таким образом, твердая фаза в дисперсионной среде играет важную роль в формировании и характеристиках тумана. Ее особенности и значения необходимо учитывать при изучении и моделировании процессов, связанных с дисперсионной средой и атмосферным загрязнением.

Слайд 22Радиационные туманыРадиационные туманы — туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения

земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы.

Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе — туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии — туманы, которые появляются в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе. Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии, препятствующей подъёму воздушной массы. После восхода солнца радиационные туманы обычно быстро рассеиваются. Однако в холодное время года в устойчивых антициклонах они могут сохраняться и днём, иногда много суток подряд. В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана — смог.