Л. П. Сидорова метеорология и климатология

5.2. Конденсация и сублимация 
В воздухе, насыщенном водяным паром, при понижении его температуры 
до точки росы или увеличении в нем количества водяного пара происходит 
конденсация – вода из парообразного состояния переходит в жидкое. 
При температуре ниже 0 °C вода может, минуя жидкое состояние, перейти в 
твердое. Этот процесс называется сублимацией. И конденсация, и сублимация 
могут происходить в воздухе на ядрах конденсации, на земной поверхности и на 
поверхности различных предметов. Когда температура воздуха, охлаждающегося 
от подстилающей поверхности, достигает точки росы, на холодную поверхность 
из него оседают роса, иней, жидкий и твердый налеты, изморозь. 
Конденсация
– переход воды из парообразного состояния в жидкое при 
понижении температуры до точки росы. 
Сублимация 
– переход водяного пара при температуре ниже 0° C, минуя 
жидкое состояние в твердое (ледяные кристаллы). 
Конденсация и сублимация водяного пара происходят на земной 
поверхности и на поверхности различных предметов, а также в воздухе при 
наличии ядер конденсации. 

---

57 
5.3. Продукты конденсации и сублимации 
Рис. 5.1. Продукты конденсации и сублимации 
При достижении точки росы, охлаждающегося от земной поверхности 
воздуха, на холодной поверхности образуются роса (мелкие капельки), иней 
(мелкие ледяные кристаллы), жидкий или твердый налет, изморозь (рыхлые 
белые кристаллы). В приземных слоях воздуха при конденсации и сублимации 
водяного пара образуются дымка и туманы. 
5.3.1. Туманы 
Туман
– скопление продуктов конденсации (капель или кристаллов, или 
тех и других вместе), взвешенных в воздухе, непосредственно над 
поверхностью земли. Горизонтальная видимость в тумане – менее 1 км. Вода в 
тумане находится в двух состояниях, а при отрицательных низких 
температурах – в трех фазовых состояниях. 
Водность тумана
может возрастать под влиянием: 
─
увеличения общего влагосодержания воздуха; 
─
понижения температуры воздуха, с которым связано уменьшение 
максимальной влажности. 
Влагосодержание
индивидуальной массы воздуха может увеличиваться 
под влиянием: 
─
испарения воды с земной поверхности; 

---

58 
─
горизонтального и вертикального перемешивания (молекулярного и 
турбулентного). 
Понижение температуры
той же массы воздуха происходит вследствие: 
─
турбулентного и молекулярного теплообмена с соседними массами 
воздуха и земной поверхностью; 
─
радиационного выхолаживания; 
─
адиабатического расширения массы воздуха при ее вертикальных 
движениях. 
Если рассматривается фиксированная точка (область) пространства, то 
наряду с указанными процессами на изменение влагосодержания и 
температуры в ней оказывает влияние 
горизонтальный перенос (адвекция) и 
вертикальные движения воздуха
. 
При отсутствии ядер конденсации воздух при этом оказался бы 
пересыщенным водяным паром. При наличии ядер начнется конденсация 
водяного пара, которая и приведет к образованию тумана. 
Таким образом, туман может образоваться под влиянием испарения с 
поверхности теплой воды в относительно холодный воздух. Такие условия 
наблюдаются при движении холодной воздушной массы над более теплой 
водной (или сильно увлажненной) поверхностью. 
Туманы, образовавшиеся путем испарения, носят название туманов 
испарения (иногда туманов морских испарений). Туманы испарения особенно 
часто образуются над арктическими морями, где температура поверхности льда 
или снега значительно ниже температуры открытой воды. Поэтому воздух, 
перемещавшийся надо льдом или материком, при переходе на водную 
поверхность оказывается значительно холоднее воды. Под влиянием 
интенсивного испарения с водной поверхности образуется туман. 
Следует заметить, что в связи с прогреванием воздуха снизу он становится 
неустойчивым над водной поверхностью. Неустойчивость способствует 
развитию турбулентного тепло- и влагообмена. Но неустойчивость развивается 
лишь в нижнем (приводном) слое. Выше этого слоя сохраняется инверсия, 

---

59 
которая образовалась в воздушной массе при движении ее надо льдом или 
материком. Благодаря этой инверсии водяной пар задерживается под ней, и 
туман образуется во всем нижнем слое, от поверхности воды до инверсии. 
Испарение воды
играет заметную роль в образовании тумана над озерами 
и реками осенью, а также ночью, когда воздух при перемещении с суши 
оказывается холоднее воды. Однако основную роль в образовании таких 
туманов играет радиационное охлаждение воздуха. Испарение лишь усиливает 
эффект охлаждения. 
Туманы испарения над Кольским заливом (Баренцево море) детально 
исследованы в двух экспедициях, проведенных Главной геофизической 
обсерваторией им. А. И. Воейковых в январе–феврале 1953 и 1954 годов. 
Туманы испарения над Кольским заливом образуются при натекании сильно 
выхоложенного воздуха континентального происхождения на водную 
поверхность, имеющую температуру около 0 °C. Парение залива начинается 
при температурах воздуха (на высоте 2 м) –11 °C, –12° C и ниже. 
Чем ниже температура натекающего воздуха, тем интенсивнее испарение 
и туман, образующийся над водной поверхностью. В приводном слое 
(до высоты около 50 м) существенные различия в распределении температуры в 
дни с туманами и без них не наблюдаются: стратификация этого слоя в том и 
другом случае неустойчивая. Выше же этого слоя наблюдаются существенные 
различия. В дни с туманами на высоте 60–100 м наблюдается резкий переход к 
инверсии температуры. В дни без туманов падение температуры наблюдается в 
слое до высоты 200–300 метров. В этом случае водяной пар переносится в 
более высокие слои, что не способствует образованию тумана. Положение 
нижней границы инверсии, под которой образуются туманы различной 
интенсивности. Чем ниже начало инверсии и температура натекающего 
воздуха, тем интенсивнее туман испарения. 
Естественно, чем больше относительная влажность натекающего воздуха, 
тем меньше разность температур, которая необходима для образования тумана. 
Разность температур возрастает с увеличением скорости движения воздуха над 

---

60 
водной поверхностью, что можно объяснить влиянием перемешивания, которое 
при более высоких значениях распространяется на слой большей толщины. 
Перемешивание масс воздуха с различными термогигрометрическими 
свойствами может происходить как в горизонтальном, так и вертикальном 
направлении. При определенных условиях благодаря горизонтальному 
перемешиванию (или смешению) воздушных масс может образоваться туман 
(см. рис. 5.2). 
Рис. 5.2. Виды туманов
В 
атмосфере 
наблюдается 
большое 
разнообразие 
условий, 
обеспечивающих конденсацию водяного пара и туман образование в процессе 
смешения воздушных масс. В целом процесс смешения воздушных масс с 
различными термогигрометрическими свойствами играет, в свете проведенных 
в последние десятилетия исследований, существенную роль в образовании 
облаков и туманов. Под влиянием в основном именно этого фактора 
образуются туманы вблизи береговой черты при наличии значительного 
перепада температур между сушей и водоемом и фронтальные туманы (вблизи 
фронта). При образовании других видов туманов смешение играет хотя и 
вспомогательную, но также немаловажную роль. 
Физически механизм образования туманов (так же, как и облаков) под 
влиянием горизонтального перемешивания можно представить в следующем 
виде. Если смешиваются два объема воздуха с различной температурой, то 
температура теплого воздуха понижается. Избыток водяного пара (сверх