Сан-Франциско аймағындағы тұман құбылысы

Кіріспе

Сан-Францискодағы кең таралған ауа райы құбылысы

Тұман Сан-Франциско шығанағы аймағында, сондай-ақ Калифорнияның жағалауы бойымен, Баха-Калифорния түбегінің солтүстік-батыс жағалауына дейін жиі кездесетін ауа райы құбылысы болып табылады. Тұман мен төменгі қабаттағы бұлттардың көп болуы аймаққа тән ерекше факторлардың жиынтығымен байланысты, олар жаз айларында ерекше айқын байқалады. Қыс айларында туле тұманы деп аталатын тұманның тағы бір түрі де пайда болуы мүмкін. Шығанақ аймағында кейде осы екі түрдің де бір уақытта пайда болуына куә болады. Сан-Франциско шығанағындағы тұманның жиілігі азайды, және бұл тенденция көбінесе климаттың өзгеруімен байланысты.

Мұхит ылғалдылығы

Тынық мұхиты атмосфералық ылғалдылықты және температураны қамтамасыз ету арқылы тұманның жиілігіне әсер етеді. Сонымен қатар, ол будан бұлт тамшыларына ылғалдың конденсациялануы үшін негізгі ядро болып табылады. Жүздерге, тіпті мыңдаған шақырымға созылған ашық Тынық мұхитында мұхит бетінен буланған ылғал Калифорнияға түрлі бағыттардан жеткізіледі. Бұл су буы мұхит бетіне жақын "теңіз қабаты" деп аталатын құбылыстың қалыптасуына көмектеседі. Калифорния жағалауында басым ағыс солтүстік-батыстан бағытталған және Солтүстік Тынық мұхитынан бастау алғандықтан салқын. Жағалау бойында және әртүрлі мүйістердің жанында суық терең сулардың күшті көтерілуі салқындатуды күшейтеді. Жағалаудағы теңіз бетінің температурасы жыл бойы тұрақты болады. Теңіз қабаты Калифорния жағалауындағы суық сулармен кездескенде, оның температурасы шұғына дейін төмендейді және егер "конденсация ядросы" деп аталатын ұсақ бөлшектер болса, сұйық су тамшылары пайда болады. Жағалау тұманындағы конденсация ядроларының көп бөлігі толқындар мен шашыраған судан алынған тұздан, ал кельптен алынған йодтың мөлшері аз. Бұл ядролар өте тиімді болғандықтан, салыстырмалы ылғалдылық 100%-ға жетпес бұрын конденсация процесі жүзеге асуы мүмкін.

Құрлық/теңіз температурасының градиенті

Калифорния жағалауында басым жел солтүстік-батыстан соғады, себебі бұл аймақта атмосфералық қысымның жоғары деңгейін қамтитын Солтүстік Тынық мұхитының биік қысымдық аймағы орналасқан. Жағалау сызығы солтүстік-батыстан оңтүстік-шығысқа қарай бағытталғандықтан, теңіз қабаты және оның ішіндегі бұлттар жағалауға және оған жақын жағалау суларына шектеледі, және көбінесе осылай болады. Бірақ, жағалау сулары мен ішкі аңғарлар, әсіресе Орталық аңғар арасындағы температураның айырмашылығы болмаса ғана. Жазда ішкі аймақтарда температура күрт өсе алады. Осы үлкен температура айырмашылығы басымдық күшті градиентін тудырады, ол басым солтүстік-батыс жел ағысын жағалауға жақын батыс және тіпті оңтүстік-батыс бағытына бұрады, теңіз қабатын және оның бұлттарын құрлыққа қарай және Жағалау жотасындағы кез келген саңылау арқылы итеріп жібереді. Ең үлкен жағалаулық саңылау – Сан-Франциско шығанағына кіреберістегі Алтын қақпа, ол Каркинес бұғазы мен Орталық аңғар арқылы шығанақпен байланысады. Сан-Франциско қаласы Алтын қақпаға жақын орналасқандықтан, көбінесе теңіз қабатымен соғылатын тұман мен төменгі бұлттардың әсеріне ұшырайды. Бұлттар болмаған жағдайда да, қатты желдің салдарынан теңіз қабатының салқыны жаздың ортасында да қаланы суытады. Осы себепті Сан-Францисконы кейде "табиғи кондиционерленген" қала деп атайды. Қалыпты жазғы жағдайда күнделікті тұман мен төменгі бұлттар пайда болады. Таңертеңгі күн сәулесі жерді қыздырады (жер инфрақызыл сәулелерге айналдыратын көрінетін жарық толқындары), бұл өз кезегінде құрлықтағы теңіз қабатын қыздырады. Бұл теңіз қабатында конвекциялық турбуленттілік тудырады, сондай-ақ оның ішіндегі бұлттардың булануына себеп болады. Теңіз қабаты әдетте түске қарай жағалауға қарай қайтадан тазарады. Түстен кейін ішкі аймақтар жеткілікті түрде жылып, ауа қысымын төмендетіп, жағалауға қарай ағынды күшейтеді. Кешкі уақытта жел күшейеді және жағалаудағы теңіз қабатын салқындата бастайды, бұл тұман мен төменгі бұлттардың буланусыз ішкі жерге қарай жылжуына мүмкіндік береді. Бұлттылық шығанақ үстінен және әртүрлі саңылаулар арқылы ағып келеді. Бұлттардың құрлықтың ішкі бөлігіне қаншалықты енуі теңіз қабатының тереңдігіне және салқындататын желдің күшіне байланысты. Түн түскенде және ішкі аймақтар салқындағанда жел әдетте басылады, бірақ тұман мен бұлттар келесі күні таңға дейін соғылған жерлерінде қалады, содан кейін цикл қайталанады.

The prevailing wind along the California coast is from the northwest owing to the normal location of the North Pacific High, a large area of high atmospheric pressure. As the coastline is oriented from northwest to southeast, the marine layer and any clouds present within it would be confined to the coast and adjacent offshore waters, and often are, but for the large difference in temperature between the coastal waters and the inland valleys, especially the Central Valley. In the summer, inland temperatures can soar above This large difference creates a strong pressure gradient that turns the prevailing northwest flow to a westerly and even southwesterly direction near the coastline, driving the marine layer and its clouds onshore and through any gaps in the Coast Ranges. The largest coastal gap is the Golden Gate at the entrance to San Francisco Bay which also communicates via the Bay with the Carquinez Strait and the Central Valley. As the city of San Francisco lies adjacent to the Golden Gate, it is often subject to the fog and low clouds blowing in on the marine layer. Even when the clouds are not present, the coolness of the marine layer exacerbated by the strong winds can chill the city even in mid summer. Because of this, San Francisco is sometimes described as "naturally air conditioned". Under normal summertime conditions, a daily pattern of fog and low clouds occurs. Morning sun light heats the ground (cloud penetrating visible light wavelengths transformed to infrared by the ground), which in turn heats the marine layer over the land areas. This creates convective turbulence within the marine layer as well as evaporation of any clouds within it. The marine layer clears back toward the coast, usually by noon. By mid afternoon, inland areas have heated sufficiently to decrease the air pressure and increase the onshore flow. By late afternoon, the wind increases and begins to cool the onshore marine layer, allowing the fog and low clouds offshore to progress inland without evaporating. Cloudiness streams in over the Bay and through the various gaps. How far the clouds can penetrate inland depends on the depth of the marine layer and the strength of the cooling winds. As night falls and inland areas cool down, the winds usually decrease, but the fog and clouds remain wherever they have blown in until the following morning when the cycle repeats.

Вариациялар

Теңіз және құрлық температурасы мен қысымының градиенті теңіз қабаты мен төменгі бұлттарды Сан-Франциско шығанағына жеткізу үшін әрқашан қажет емес. Жақындап келе жатқан суық фронт немесе төмен қысым жүйесінің алдындағы желдер де теңіз қабатын құрлыққа итеруі мүмкін. Тағы бір үлгі өзгерісі жағалауға ішкі аймақтан келген ыстық ауа кезінде байқалады. Мұндай ыстық толқындар әдетте атмосфералық қысымның жоғары аймағы солтүстікке немесе солтүстік-шығысқа қарай бағытталған градиенттің басым болуына мүмкіндік беретіндей орналасқанда пайда болады, бұл теңіз қабатын Калифорния жағалауының оңтүстігі мен батысына қарай теңізге қарай шығарып жібереді. Мұндай кезеңдер әдетте оңтүстік желдің күшеюімен аяқталады, солтүстік градиенті әлсірейді, бұл теңіз қабатының жағалау бойымен "қайта оралуына" мүмкіндік береді. Тағы бір өзгеріс жоғарғы қабаттағы ауаның тұрақсыз болуымен байланысты. Теңіз қабатының инверсиясының үстіндегі турбуленттілік, оның күшіне байланысты, теңіз қабатын бұзуы мүмкін. Мұндай турбуленттіліктің ең көп таралған себептері – жоғары деңгейдегі күшті төмен қысым аймақтары немесе АҚШ-тың шөлді аймақтарынан кейде солтүстік-батысқа қарай созылатын муссон. Сондай-ақ, тұман мен қабатты бұлттардың ("жабық аспан") бірнеше күн бойы жағалауға дейін толықтай тарамайтын ұзақ кезеңдері де болады. Бұл ұзартылған бұлтты күндер әдетте теңіз қабатының үстіндегі төмен қысымның әлсіз аймағының салдарынан болады, бұл оның тереңдігін арттырады, бұл жер бетінің жылуының ішіндегі бұлттарды буландыруын қиындатады. Мұндай тұрақты бұлтты күндер "Май сұры", "Жаздағы көңілсіздік", "Шілдеде аспан жоқ" және "Тамыз тұманы" сияқты халықтық тілдегі сөздерді тудырды.

Климаттың өзгеруі

2010 жылы жарияланған зерттеулер Калифорниядағы жазғы тұманның 20 ғасырда 33%-ға кемігенін көрсетті. Тұманның азаюы көбінесе климаттың өзгеруіне байланысты, және бұл жергілікті экология үшін, мысалы, секвойя ағаштары үшін алаңдау тудырады. Тұман деңгейінің төмендеуі Напа және Салинас аңғарлары сияқты тұманға тәуелді ауыл шаруашылығы аймақтары үшін де мәселелі. Тұманның азаюын және жалпы жаһандық жылуды Тынық мұхитының онжылдық осцилляциясына (қозғалысына) байланыстыру көбінесе қабылданбайды.

Өнер және мәдениет

Жазушылар, ақындар және фотографтар бұлқынып тұратын тұманнан әрқашан шабыттанды, олардың ішінде Херб Кэн, Джек Керуак, Август Клейнзахлер және Артур Оллман болды. Сэм Грин 2013 жылы көрсетілген "Exploratorium" үшін Сан-Франциско тұманы туралы фильм жасады. Кайл Болтенің 2015 жылғы "Көрінбейтін әсемдік: тұман мен ұмытылу вариациялары" кітабында Сан-Франциско тұманы қайғының және есте сақтаудың шектеулерінің метафорасы болып келеді.

Танымал мәдениетте

2010 жылы анонимді автор Сан-Франциско тұманы үшін Twitter желісінде аккаунт ашты, бұл бастама сол жылы Мексика шығанағындағы мұнай төгілуінен кейін пайда болған BP компаниясының жалған PR аккаунтынан шабыттанды. Аккаунт 2003 жылғы «Биг Фиш» фильміндегі дұрыс түсініксіз алып кейіпкерінің есімімен – «Карл тұман» деп аталды. Бұл ат кейіннен кеңінен қолданысқа енді. Instagram-да да осыған байланысты аккаунт бар. «Карл тұман» есімі «Кармен Сандиего» сериалының 8-ші эпизодында да қолданылады. 2020 жылғы PGA гольф турнирі барысында үш жергілікті танымал тұлға бұл атты сынап сөйледі.

Апаттар

Көптеген апаттар тұманның салдарынан болды. 2007 жылы тұманды күні контейнерлік кеме Сан-Франциско мен Оклендті байланыстыратын Бей көпіріне шағылысты. 2013 жылы 748 фут ұзындықтағы "Оверсиз Реймар" танкері Сан-Францискодан теңізге шығып, Мартинес мұнай өңдеу зауытында шикі мұнайын түсірген соң, тұманды жағдайда Бей көпірінің Эхо мұнарасының негізіне соқтығысты.