Дочекайтеся, поки закипить чайник, чи в морозний день відкрийте кватирку з теплої кімнати на вулицю, і ви побачите процес утворення туману. Відомо, що повітря містить водяні пари, у наших широтах - це приблизно 0,3—2,5 відсотки від його ваги. При кожній температурі своя межа вологості, насиченості. Чим повітря тепліше, тим більше може воно втримати водяної пари. Наприклад, при температурі мінус 40°С в одному кубометрі повітря може міститися 0,2 м вологи, а при плюс 40°С — майже в 250 разів більше!
Зрозуміло, що якщо температура понизиться, то частина насиченої пари повинна скондесуватися, виділитися у вигляді води.
Це і відбувається, коли повітря з добре натопленої кімнати виривається на мороз, тобто різко охолоджується. Клуби пари, що ми бачимо,— це безліч дрібних крапельок. Кількість води, що виділилася при цьому — різниця вологості при кімнатній температурі і при температурі повітря на вулиці. Чим морозніштц день, тим щільнішим буде туман.
Є таке поняття “відносна вологість”. Вона показує відношення фактичної кількості водяної пари до тієї кількості, якої необхідно для насичення при даній температурі. Ступінь близькості повітря до насичення говорить про його “сухість” чи “вогкість”. Зрозуміло, що якщо температура понизиться, то частина насиченої пари повинна скондесуватися, виділитися у вигляді води.
Для утворення туману, крім насиченої водяної пари і швидкого зниження температури, необхідно ще одна умова. У повітрі повиннп міститися достатня кількість зважених чи іонізованих часток. При відносній вологості повітря, близькій до 100 відсотків, на цих порошинах починається конденсація. Звичайно в кубічному сантиметрі повітря міститься від декількох сотень до сотень тисяч таких мікроскопічних часток, що називають ядрами конденсації. Особливо багато їх у великих індустріальних центрах, і ймовірність утворення туману там значно вища, ніж в околицях міста.
Краплі туману, що утворилися, не залишаються незмінними. Зіштовхуючись одна з одною, вони зливаються, збільшуються в розмірах, під дією сили ваги швидко осаджуються. Якщо ж пара недостатньо насичена, краплі випаровуються і туман розсіюється.
З чого складається туман? Величина крапельок тумана коливається в досить широких межах — від 0,1 до 100 мікрометрів. Найчастіше тумани складаються з крапель середніх розмірів. Нагадаємо, що краплі слабкого дощу приблизно в 5 разів, у 10, а в 15 разів крупніше. Якщо в тумані переважають краплі-карлики (радіусом менш 1 мікрометра), то говорять, що це не туман, а димку. Якщо ж вони так великі, що видно неозброєним оком, то це мряка.
У тумані одночасно можуть бути дуже дрібні і дуже великі краплі. Одних більше, інших менше. Установлено цікаву залежність. Перевага великих чи дрібних крапель у тумані залежить від температури повітря: чим вона вище, тим більше великих крапель. При позитивних температурах переважають крапельки радіусом 7—12 мікрометрів, при негативних—2—5. Теплий туман складається з більш “товстих” крапельок, холодний— з “худосочних”.
Не тільки розміри крапель визначають водність туманів, але і те, як щільно вони “упаковані”. В одному кубічному сантиметрі в слабкому тумані нараховується 50— 100 крапельок, а в густому — 500—600, тобто майже в десять разів більше.
Крім водяних туманів, бувають ще крижані. Вони складаються з дрібних крижаних кристаликів, що мають форму стовпчиків. Число кристалів у кубічному сантиметрі крижаного туману звичайно менше 100. Тому крижані тумани, як правило, не бувають дуже густими.
При помірних морозах звичайно утворяться крапельні - рідкі, переохолоджені тумани. При температурі нижче мінус 20°С переважають крижані тумани. Вони добре знайомі жителям Сибіру й Аляски.
