Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“5) oro temperatūros didėjimas inversiniame sluoksnyje neturi būti itin staigus, nes tuo atvejulabai susilpnėja turbulencinė apykaita.Vasarą advekcinis rūkas dažnesnis v<strong>ir</strong>š jūros (nes oras v<strong>ir</strong>š jūros pav<strong>ir</strong>šiaus šaltesnis nei v<strong>ir</strong>šsausumos), žiemą – v<strong>ir</strong>š sausumos.Šlaitų rūkas formuojasi dėl adiabatinio oro atvėsimo <strong>ir</strong> vandens garų kondensacijos, oromasei kalvotose vietovėse kylant į v<strong>ir</strong>šų palei šlaitą. Tam, kad formuotųsi rūkas, atmosfera turi būtipastoviai stratifikuota, nes priešingu atveju vystosi ne rūkas, o kamuoliniai debesys.Dažnai rūkas formuojasi dėl kelių priežasčių vienu metu: <strong>ir</strong> dėl šiltos oro masės advekcijos,<strong>ir</strong> dėl vėlesnio jos spindulinio atvėsimo. Toks rūkas vadinamas advekciniu spindulinio atvėsimo.Vėsimo rūkas susidaro, kai oro temperatūra nukrenta 2–3 °C žemiau rasos taško, esantteigiamai temperatūrai, <strong>ir</strong> daugiau negu 3 °C, esant neigiamai temperatūrai. Šaltame ore yra mažiauvandens garų, todėl oras turi stipriau atvėsti, kad susidarytų rūkui reikalingas kondensacijosproduktų kiekis.Garavimo rūkasJei oro <strong>ir</strong> paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra yra vienoda, garavimas nuo veikliojo pav<strong>ir</strong>šiausgali vykti tik tol, kol oras taps prisotintas. Vėliau vandens garų kiekis ore nedidės, nes nusistovėsdinaminė pusiausvyra tarp pav<strong>ir</strong>šių paliekančių <strong>ir</strong> į jį sugrįžtančių molekulių skaičiaus.Tačiau tuo atveju, jei garuojančio pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra yra žymiai aukštesnė nei oro,garavimas nenutrūks <strong>ir</strong> orui tapus prisotintam, nes vis daugiau vandens molekulių dar atitrūks nuopav<strong>ir</strong>šiaus, nei sugrįš į jį. Susidaręs vandens garų perteklius ore kondensuosis.Tokios sąlygos gali susidaryti šaltai oro masei judant v<strong>ir</strong>š šilto vandens pav<strong>ir</strong>šiaus.Garavimo rūkas itin tankus žiemą jūros pakrantėse, ypač vietovėse, kur susidaro sniego danga. Šiuoatveju susidaro dideli temperatūros kontrastai tarp sausumos <strong>ir</strong> neužšalusios jūros. V<strong>ir</strong>š santykinaišilto vandens pav<strong>ir</strong>šiaus atmosfera tampa nepastoviai stratifikuota <strong>ir</strong> tai skatina turbulencinį oromaišymąsi. Tačiau stratifikacijos nepastovumu dažniausiai pasižymi tik apatinis (50–100 m) orosluoksnis, o aukščiau išlieka v<strong>ir</strong>š vėstančios sausumos susiformavusi inversija, todėl rūkasformuojasi poinversiniame sluoksnyje. Kuo žemiau apatinė inversijos riba <strong>ir</strong> kuo žemesnėatslenkančio oro temperatūra, tuo intensyvesnis formuojasi garavimo rūkas.Temperatūrų sk<strong>ir</strong>tumas, būtinas rūkui susiformuoti, priklauso nuo atslenkančios oro masėssantykinio drėgnumo bei jos judėjimo greičio. Didėjant oro masės santykinei drėgmei bei mažėjantjos judėjimo greičiui (mažėja vertikalus maišymosi sluoksnio storis), sumažėja <strong>ir</strong> minimalus būtinastemperatūros tarp garuojančio pav<strong>ir</strong>šiaus <strong>ir</strong> atslenkančios oro masės sk<strong>ir</strong>tumas.Rudenį arba vasaros naktimis, garavimo rūkas būdingas <strong>ir</strong> teritorijoms v<strong>ir</strong>š nedideliųvandens telkinių (ežerų, upių <strong>ir</strong> kt.). Tokiu metu vandens pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra dažniausiai yraaukštesnė nei oro, be to, šaltas <strong>ir</strong> sunkus oras suteka į žemesnes vietas v<strong>ir</strong>š vandens telkinių.Garavimo rūkas gali susiformuoti <strong>ir</strong> vakare po lietaus, esant intensyviam garavimui nuo d<strong>ir</strong>vos, oorui greitai vėstant. Abiem šiais atvejais rūko formavimasis yra susijęs <strong>ir</strong> su garavimu, <strong>ir</strong> suspinduliniu oro atvėsimu (pastarojo veiksnio reikšmė didesnė).Garavimo rūko tipui prisk<strong>ir</strong>tinas <strong>ir</strong> frontinis rūkas, susidarantis prieš praeinant šiltamfrontui. Vyksta iškritusių šilto fronto kritulių garavimas, dėl kurio labai išauga drėgmės kiekisšaltoje oro masėje.Maišymosi rūkasDar vienas rūko susidarymo mechanizmas, daugiau siejamas su garavimo rūku, yra dviejųoro masių su sk<strong>ir</strong>tingomis hidroterminėmis savybėmis maišymasis. Maišymosi rūkas susidarotodėl, jog sočiųjų vandens garų slėgio priklausomybė nuo oro temperatūros yra ne tiesės, oeksponentės pobūdžio (7.5 pav.).7.5 paveiksle taškai A (e 1 , t 1 ) <strong>ir</strong> B (e 2 , t 2 ) rodo dviejų oro masių būseną iki susimaišymo:vandens garų slėgis e oro masėse yra šiek tiek mažesnis už sočiųjų vandens garų slėgį E (pastarojodydžio priklausomybę nuo oro temperatūros rodo punktyrinė linija). Taškas C atspindi jaususimaišiusios oro masės būseną. Jis yra ant linijos, jungiančios A su B, <strong>ir</strong> dalija ją pusiau. Vandens111
Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“garų slėgis taške C yra didesnis nei sočiųjų vandens garų slėgis toje pačioje temperatūroje (taškasD), todėl prasideda kondensacijos procesas <strong>ir</strong> formuojasi rūkas. Maišymosi būdu rūkas galisusidaryti tik esant dideliems besimaišančių oro masių temperatūros sk<strong>ir</strong>tumams bei santykiniamdrėgnumui. Maišymasis turi labai didelę įtaką formuotis priekrantiniams rūkams, kai sausumos <strong>ir</strong>vandens telkinių pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra labai sk<strong>ir</strong>iasi.7.5 pav. Schema, aiškinanti maišymosi rūko formavimąsiRūko sudėtis <strong>ir</strong> vandeningumasKai oro temperatūra teigiama, rūkas susideda iš lašelių, kurių daugumos spindulys 2–10 m.Rūkanos atveju jų dydis mažesnis (< 1 m). Kai temperatūra neigiama, rūkas susideda iš peršaldytųlašelių, o kai temperatūra nukrinta žemiau nei –10°C – <strong>ir</strong> iš ledo kristalų. Esant labai žemaitemperatūrai, rūkas dažniausiai būna sudarytas vien iš ledo kristalų, tačiau pasitaiko atvejų, kai net–30°C temperatūroje pasitaiko mišrus lašelių <strong>ir</strong> kristalų rūkas. Rūko kristalai paprastai yra didesninegu lašeliai.Matomumas rūko metu priklauso nuo lašelių ar kristalų dydžio bei skaičiaus. Vienasvarbiausių charakteristikų – rūko vandeningumas, t. y. skystos ar kietos fazinės būsenos vandensmasė tūrio vienete. Rūko vandeningumas daugiausia priklauso nuo oro temperatūros <strong>ir</strong> kinta nuo0,02 iki 1 g/m³ (retais atvejais iki 2,0 g/m³). Su oro temperatūros augimu didėja tik su oro atvėsimususijusių rūkų vandeningumas. Garavimo rūko atveju, dažniausiai priešingai, didėjant orotemperatūrai rūko vandeningumas mažėja, nes mažėja kontrastas tarp garuojančio pav<strong>ir</strong>šiaus <strong>ir</strong> orotemperatūros (garavimo rūkas dažniausiai pasitaiko šaltuoju metų laiku, kai vandens pav<strong>ir</strong>šiaustemperatūra yra visada artima 0 °C), kartu mažėja <strong>ir</strong> garavimo intensyvumas.DebesysKai oro garai kondensuojasi prie pat žemės pav<strong>ir</strong>šiaus, formuojasi rūkas. Tuo tarpu aukščiauore kondensacijos metu susidaro kondensacijos produktų (lašelių <strong>ir</strong> kristalų) sankaupos, vadinamosdebesimis. Esminio sk<strong>ir</strong>tumo tarp debesų <strong>ir</strong> rūko nėra.Debesys intensyviai dalyvauja drėgmės apykaitoje, keičia veikliojo pav<strong>ir</strong>šiaus beitroposferos oro spindulinį <strong>ir</strong> šiluminį režimą. Debesyse vyksta daug cheminių reakcijų, o cheminėsmedžiagos juose pernešamos iš vienų Žemės rajonų į kitus.Debesys, kaip <strong>ir</strong> rūkas, formuojasi vykstant vandens garų kondensacijai <strong>ir</strong> sublimacijaiatmosferoje dėl padidėjusio vandens garų kiekio arba sumažėjusios oro temperatūros (dažnai abuprocesai vyksta vienu metu). Laisvojoje atmosferoje pagrindinis procesas, lemiantis orotemperatūros žemėjimą <strong>ir</strong> debesų formavimąsi, yra adiabatinis oro kilimas. Dažniausiai adiabatinisoro kilimas vyksta dėl konvekcijos, oro judėjimo palei fronto pav<strong>ir</strong>šių ar kalvų šlaitus. Orotemperatūros žemėjimas taip pat vyksta dėl spindulinio oro vėsimo bei turbulencinio maišymosi.Debesų elementai (lašai <strong>ir</strong> kristalai) yra tokie maži, kad jų masę atsveria trinties jėga.Nejudančiame ore lašelių kritimo greitis kelios centimetro dalys per sekundę, o kristalų darmažesnis. Dėl atmosferos turbulencijos šie elementai visai neiškrenta, o ilgą laiką būna pakibusiojebūsenoje. Jei santykinis drėgnumas ore, kuriame yra debesis, ilgą laiką mažėja, tai debesis112