MAGLA: Tipovi i načini nastanka

Magla nastaje kondenzacijom ili depozicijom vodene pare u prizemnom sloju atmosfere. Sastoji se od veoma sićušnih kapljica vode ili kristalića leda koji smanjuju horizontalnu vidljivost ispod 1km.

Magla i most (Foto: danielbroadway.blogspot.com)

Na osnovu vidljivosti magle se dele na:

– veoma guste (vidljivost do 50 m)

– guste (vidljivost između 50 i 200 m)

– umerene (vidljivost između 200 i 500 m)

– slabe (vidljivost između 500 i 1000 m)

Ako je horizontalna vidljivost između 1 i 10 km, takva zamućenost prizemnog sloja vazduha se naziva sumaglica. Sumaglica se obično javlja u procesu stvaranja ili iščezavanja magle.

Po načinu na koji dolazi do zasićenja vodene pare u vazduhu, magle se mogu podeliti na:

– magle hlađenja

– magle isparenja

– magle mešanja

Magle hlađenja nastaju tako što se relativno topao i vlažan vazduh ohladi ispod temperature tačke rose. Javljaju se mnogo češće od magli isparenja i mešanja. Do njihovog obrazovanja može doći na različite načine: noćnim izračivanjem, snižavanjem temperature vazduha u kontaktu sa hladnijom podlogom, itd.

Magle isparenja formiraju se kada dođe do povećanja sadržaja vodene pare u vazduhu. Najčešće nastaju kada hladan vazduh dođe u dodir sa toplom površinom vode. Mogu se osmotriti npr. u jesen iznad jezera u jutarnjim časovima, kada hladan vazduh naiđe na površinu vode koja isparava, jer je još uvek topla od zagrevanja tokom leta. Magle isparenja se mogu videti i zimi iznad termalnih voda, u vidu beličaste pare koja se puši, kao i posle letnjeg pljuska kada voda sa zagrejanih asfaltnih površina veoma brzo isparava.

Magle mešanja nastaju mešanjem vazdušnih masa različitih temperatura u kojima ne postoji zasićenje vodene pare. Do pojave ovih magli dolazi kada je temperatura novoformirane vazdušne mase jednaka ili niža od temperature tačke rose, odnosno kada u novoformiranoj vazdušnoj masi dođe do zasićenja ili prezasićenja vodene pare. Na ovaj način magle se najčešće formiranju u oblastima gde se susreću hladne i tople morske struje.

Na osnovu uzroka koji dovode do formiranja magle, izvršena je podela na:

– radijacione
– advektivne
– frontalne
– padinske
– gradske magle

Radijacione magle

Nastaju kada se temperatura vazduha usled radijacionog hlađenja spusti ispod tačke rose. Prizemne radijacione magle formiraju se usled noćnog izračivanja tla, kada se ohladi prvo površina zemlje, a zatim i prizemni sloj vazduha. Radijacione magle se najčešče javljaju iznad kopna u kasnu jesen i zimi, posebno u dolinama i kotlinama u koje se sa padina sliva hladan vazduh. Naročito pogodno mesto za obrazovanje radijacionih magli su doline reka i močvare zbog povećane vlažnosti vazduha. Najpovoljniji uslovi za formiranje radijacionih magli su vedre noći sa slabim vetrom i visokom relativnom vlažnošću vazduha. Tada je efektivno izračivanje tla veliko, a slab vetar, ne jači od 1 do 2m/s, turbulentnim mešanjem doprinosi hlađenju debljeg sloja prizemnog vazduha. Posebno pogodni uslovi za obrazovanje radijacionih magli nastupaju posle kiše, kada se blizu tla nalazi plitak sloj vlažnog vazduha, a iznad njega suv vazduh. Sloj vlažnog vazduha se brzo hladi, jer emituje više energije nego što prima od hladnije podloge, a takođe gubi više energije i u razmeni toplote sa suvim slojem vazduha iznad, zbog veće emisivnosti koja se povećava sa sadržajem vodene pare. Nastaje inverzija temperature, a u vlažnom prizemnom sloju vazduha dolazi do zasićenja vodenom parom, kondenzacije i obrazovanja magle. Kada postoje povoljni uslovi, magla se formira već u prvom delu noći, a gustina i debljina magle se povećavaju sve do izlaska Sunca. Radijacione magle su najčešće vezane za pojavu temperaturnih inverzija. Gornja granica im se nalazi unutar inverzionog sloja i kreće se najčešće od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara. Radijacione magle su uglavnom najdeblje pred izlazak Sunca. Sa izlaskom Sunca, deo zračenja prodire do podloge kada ponekad, radijacione magle mogu da se formiraju tek posle izlaska Sunca. To se najčešće dešava kada se tokom vedrih i tihih noći vazduh iznad zemlje u sloju male debljine ohladi ispod rosne tačke. Tada dolazi do formiranja veće količine rose koja po izlasku Sunca isparava, povećavajući sadržaj vodene pare u vazduhu. Zbog zagrevanja javljaju se i slaba vazdušna strujanja koja dovode do mešanja vlažnog i suvog vazduha iznad, pa u plitkom prizemnom sloju vazduha dolazi do zasićenja vodene pare i obrazovanja magle koja obično iščezne do prvih popodnevnih časova.

Pri anticiklonarnim stanjima vremena kada se uspostavi visinska inverzija temperature, može doći do obrazovanja visinskih radijacionih magli. Ove magle se obrazuju na visini, u sloju vazduha ispod inverzije, gde su koncentracije kondenzacionih jezgara i vodene pare povećane. Ovaj sloj se intenzivno hladi izračivanjem i kada se temperatura vazduha spusti ispod tačke rose dolazi do formiranja magle koja se širi ka tlu i može dostići znatnu debljinu. Visinske radijacione magle prekrivaju mnogo veću površinu od prizemnih i znatno se duže zadržavaju.

Magle koje nastaju usled drugih fizičko-meteoroloških uzroka pojačavaju se noću zbog radijacionog hlađenja i tada dostižu najveću gustinu i debljinu.

Advektivne magle

Nastaju pri horizontalnom kretanju vazduha, najčešće pri umerenim brzinama vetra koje ne prelaze 10m/s. Mogu nastati pri advekciji toplog vazduha iznad hladne površine ili pri advekciji hladnog vazduha iznad tople površine.

Advektivne magle toplog vazduha se najčešće obrazuju:

– pri prelasku toplog vazduha sa kopna na hladnu površinu vode

– pri prelasku toplog vazduha sa vodene površine na hladnu površinu kopna

– pri premeštanju vazduha sa toplije na hladniju vodenu površinu.

Da bi došlo do obrazovanja advektivne magle toplog vazduha potrebno je da podloga bude dovoljno hladna, da bi vazduh u kontaktu sa njom mogao da se ohladi ispod temperature tačke rose.

Do nastanka magle pri prelasku toplijeg vazduha sa kopna na hladniju površinu vode dolazi obično leti i u proleće u priobalnim oblastima. Kontinentalni vazduh je po pravilu suv, pa ove magle obično nisu guste i ne zahvataju deblji sloj vazduha. Najčešće se javljaju uz obale duž kojih protiču hladne morske struje.

Na kopnu advektivne magle toplog vazduha se obično formiraju zimi, kada na hladnu površinu kopna, naročito na onu prekrivenu snegom ili ledom, naiđe vlažan i topao vazduh sa mora. To se npr. vrlo često dešava zimi u Engleskoj kada se vazduh u zapadnom strujanju premešta preko tople Golfske struje do Britanskog ostrva. Veoma vlažan i topao vazduh nailazi na hladnu površinu kopna, pa dolazi do formiranja gustih magli koje mogu prekriti prostrane oblasti i imati debljinu od nekoliko stotina metara.

Morske magle

Javljaju se kada vazduh sa toplije prelazi na hladniju površinu vode. Najčešće se javljaju iznad delova okeana gde uporedo teku hladna i topla morska struja. To se dešava npr. u Atlanstkom okeanu u blizini Njufaunlenda gde teku skoro paralelno, ali u suprotnim pravcima, topla Golfska i hladna Labradorska struja. Ove magle su veoma guste, često se javljaju i dugo traju. U morske magle mogle bi se ubrojati i one koje se javljaju na obali Tihog okeana u zalivu San Franciska. Glavni razlog zašto se magle javljaju u ovoj oblasti je to što je voda blizu obale, zbog hladne morske struje koja tu prolazi, znatno hladnija od površine vode na otvorenom okeanu. Zapadnim strujanjem topao i vlažan vazduh sa otvorenog okeana dospeva iznad priobalnih voda, hladi se do temperature tačke rose i dolazi do formiranja magle u priobalnom delu. Leti, vetar s mora nosi maglu i na kopno. Pošto je tlo toplije, prizemna magla brzo nestaje, ali ostaje sloj niskih oblaka koji zaklanjaji Sunce. Dublje u kopnu prizemni sloj vazduha je još topliji, tako da tu brzo dolazi do iščezavanja oblačnog sloja. U priobalnom delu do rasturanja magle obično dolazi u najtoplijim časovima u toku dana.

Advektivne magle hladnog vazduha u stvari predstavljaju magle isparenja, za razliku od advektivnih magli toplog vazduha koje se mogu svrstati u magle hlađenja. Advektivne magle hladnog vazduha se javljaju najčešće u jesen i zimi iznad vodenih površina ili vlažnog zemljišta. Vodena para koja isparava sa tople površine kondenzuje se u hladnom vazduhu, u kome brzo dolazi do zasićenja i obrazovanja magle. Advektivne magle hladnog vazduha iznad vodenih površina se mogu formirati i u toku dana i u toku noći, dok se iznad vlažnog zemljišta javljaju samo danju, kada se tlo dovoljno zagreje.

Frontalne magle

Obično nastaju u hladnom vazduhu ispred toplog ili iza hladnog fronta. Tople kišne kapi koje padaju kroz hladan vazduh isparavaju, pa pri mešanju toplog i vlažnog sa suvljim i hladnijim vazduhom dolazi do zasićenja vodene pare i obrazovanja magle.

Padinske magle

Nastaju kada se vlažan vazduh uzdiže uz strrne strane brda ili planina i adijabatski hladi.

Gradske magle

Javljaju se u urbanim sredinama pri tihom i mirnom vremenu zbog povećane koncentracije higroskopnih čestica. To su najčešće u osnovi radijacione magle, a povećana koncentracija jezgara kondenzacije omogućava da do kondenzacije i formiranja magle dođe pri manjem zasićenju vodene pare nego što se to dešava u nezagađenom vazduhu. Ako inverzija temperature koja onemogućava vertikalni transport primesa potraje, gradska magla postaje veoma gusta, a koncentracija zagađuiućih materija može dostići vrednosti veoma štetne za ljudsko zdravlje. Ove otrovne magle se često nazivaju smog (od engleskih reči: smoke – dim i fog – magla). Po sastavu smog može biti sumporni ili fotohemijski.

Sumporni smog nastaje sagorevanjem fosilnih goriva. Javlja se najčešće u hladnijem delu godine, koji se poklapa sa grejnom sezonom i povoljnim uslovima za nastanak temperaturnih inverzija. Primarni produkt sagorevanja fosilnih goriva je sumpordioksid, koji oksiduje u sumportrioksid, a dalje u reakciji sa vodenom parom i u prisustvu katalizatora stvara sumpornu kiselinu. Sumporna kiselina u reakciji sa drugim supstancama obrazuje sulfatne čestice koje se talože, pa pri povećanoj vlažnosti vazduha i nepovoljnim meteorološkim uslovima za disperziju, dolazi do obrazovanja magle sumpornog smoga. Ova vrsta smoga naziva se i londonski smog, jer je nekada bio karakterističan za London, grad koji danas nema više takvih problema zbog preduzetih mera za smanjenje zagađenja vazduha.

Fotohemijski smog nastaje delovanjem Sunčevog ultraljubičastog zračenja na oksid azota u prisustvu ugljo-vodonika. Nizom hemijskih reakcija stvara se širok spektar sekundarnih zagađivača: ozon, kiseonik, azot dioksid, nitrati. Fotohemijski smog je praćen smeđom maglom, ima karakterističan miris i izaziva iritaciju očiju. Obično nastaje leti u urbanim sredinama gde postoji izuzetno veliki broj vozila koja zagađuju vazduh. Često se javlja u Atini, Los Anđelesu i drugim velikim gradovima. Ova vrsta urbanog smoga često se naziva i LA smog.

Suve magle ili čađevine nastaju kada je koncentracija aerosola tako velika da dolazi do smanjivanja vidljivosti i u odsustvu kondenzaciie. Mogu se javiti u gradskim i industrijskim zonama, prilikom velikih šumskih požara i erupcija vulkana.