Введение

Туман – распространенное погодное явление в районе залива Сан-Франциско, а также вдоль всего побережья Калифорнии, простирающегося на юг до северо-западного побережья полуострова Нижней Калифорнии. Частота тумана и низких слоистых облаков обусловлена сочетанием факторов, характерных для этого региона, особенно заметных летом. Зимой может возникать другой тип тумана – туман туле. Иногда оба типа тумана могут возникать одновременно в районе залива. Распространенность тумана в районе залива Сан-Франциско уменьшилась, и эта тенденция обычно связывается с изменением климата.

Океанская влага

Тихий океан способствует образованию тумана, обеспечивая атмосферную влажность и определяя температуру. Он также является основным источником ядер конденсации, необходимых для превращения водяного пара в облачные капли. Влага, испаряющаяся с поверхности океана на сотни и даже тысячи миль открытого Тихого океана, переносится в Калифорнию с разных направлений. Этот водяной пар способствует формированию так называемого приземного морского слоя. Вдоль побережья Калифорнии преобладающее течение течет с северо-запада и остается прохладным из-за своего происхождения в Северной части Тихого океана. Дополнительное охлаждение происходит за счет интенсивного подъема более холодных глубиннных вод, особенно вблизи береговой линии и у различных мысов. Температура поверхности моря вдоль побережья обычно остается стабильной в течение всего года. Когда приземный морской слой сталкивается с более холодной водой у побережья Калифорнии, он охлаждается до точки росы, и при наличии мелких частиц, называемых ядрами конденсации, образуются капли жидкости. Ядра конденсации в прибрежном тумане в основном состоят из соли, образующейся при разбивании волн и в результате распыления, с меньшим содержанием йода из ламинарии. Эти ядра настолько эффективны, что конденсация может происходить даже до того, как относительная влажность достигнет 100%.

Градиент температуры суши/моря

Преобладающий ветер вдоль побережья Калифорнии дует с северо-запада из-за обычного расположения Северо-Тихоокеанского максимума, обширной области высокого атмосферного давления. Поскольку береговая линия ориентирована с северо-запада на юго-восток, морской слой и облака, находящиеся в нем, обычно ограничены побережьем и прилегающими к нему морскими водами, но большая разница в температуре между прибрежными водами и внутренними долинами, особенно Центральной долиной, этому препятствует. Летом температура во внутренних районах может подниматься значительно выше. Эта большая разница создает сильный градиент давления, который отклоняет преобладающий северо-западный поток в западном и даже юго-западном направлении вблизи берега, направляя морской слой и облака на сушу через любые проходы в Прибрежных хребтах. Самый крупный проход – это Золотые Ворота у входа в залив Сан-Франциско, который также связан через залив с проливом Каркинес и Центральной долиной. Поскольку город Сан-Франциско расположен рядом с Золотыми Воротами, он часто подвергается воздействию тумана и низких облаков, приносимых морским слоем. Даже когда облаков нет, прохлада морского слоя, усиливаемая сильными ветрами, может охладить город даже в середине лета. Поэтому Сан-Франциско иногда называют "естественно кондиционированным". В обычных летних условиях наблюдается ежедневный цикл тумана и низких облаков. Утреннее солнце нагревает землю (видимый свет, проникающий сквозь облака, преобразуется землей в инфракрасное излучение), что, в свою очередь, нагревает морской слой над сушей. Это создает конвективную турбулентность внутри морского слоя, а также испарение облаков, находящихся в нем. Морской слой рассеивается в сторону побережья, обычно к полудню. К середине дня внутренние районы нагреваются настолько, что давление воздуха падает и усиливается приток воздуха с моря. К вечеру ветер усиливается и начинает охлаждать морской слой на суше, позволяя туману и низким облакам с моря продвигаться вглубь суши, не испаряясь. Облачность проникает над заливом и через различные проходы. Глубина проникновения облаков вглубь суши зависит от толщины морского слоя и силы охлаждающих ветров. С наступлением ночи и охлаждением внутренних районов ветер обычно стихает, но туман и облака остаются там, где они оказались, до следующего утра, когда цикл повторяется.

Вариации

Не всегда необходим градиент температуры и давления между сушей и морем, чтобы нагнать морской слой и низкие облака на берег в район залива. Ветер, идущий перед приближающимся холодным фронтом или зоной низкого давления, также может загнать морской слой на берег. Другой вариант развития ситуации наблюдается во время периодов жары, достигающих побережья из внутренних районов. Такие волны тепла обычно возникают, когда область высокого атмосферного давления располагается таким образом, что преобладает северный или северо-восточный градиент, выталкивая морской слой в море к югу и западу от побережья Калифорнии. Обычно эти периоды заканчиваются так называемым южным вторжением, когда северный градиент ослабевает, позволяя морскому слою "откатиться" обратно вдоль береговой линии. Еще один вариант возникает, когда верхние слои атмосферы становятся турбулентными. Турбулентность над слоем инверсии морского слоя может, в зависимости от ее интенсивности, разрушить этот слой. Наиболее частыми причинами такой турбулентности являются сильные области низкого давления в верхних слоях атмосферы или муссон, который иногда распространяется на северо-запад от пустынных районов США. Также бывают случаи продолжительных периодов, когда туман и слоистые облака (облачность) не рассеиваются до побережья в течение нескольких дней. Эти продолжительные периоды облачности обычно являются следствием слабой зоны низкого давления над морским слоем, которая увеличивает его глубину, затрудняя испарение облаков под воздействием нагрева земной поверхности. Эти периоды устойчивой облачности породили такие разговорные выражения, как "Серый май", "Июньская хмурь", "Июль без неба" и "Фогуст".

Изменение климата

Исследование, опубликованное в 2010 году, показало, что летний туман в Калифорнии уменьшился на 33% в течение 20-го века. Снижение количества тумана обычно связывают с изменением климата, и это вызывает опасения за местную экологию, например, за секвойи. Более низкий уровень тумана также проблематичен для сельскохозяйственных регионов, которые зависят от туманов, таких как долины Напа и Салинас. Объяснение уменьшения количества тумана и глобального потепления, связанное с тихоокеанской декадной осцилляцией, в целом не принимается.

Искусство и культура

Писатели, поэты и фотографы давно находили вдохновение в тумане, среди них Герб Кейн, Джек Керуак, Август Клейнзалер и Артур Оллман. Сэм Грин снял фильм о тумане Сан-Франциско для "Эксплораториума", который впервые был показан в 2013 году. В книге Кайла Бойльте 2015 года "Прекрасное невидимое: вариации на тему тумана и забвения" туман Сан-Франциско становится метафорой горя и пределов памяти.

В популярной культуре

В 2010 году анонимный пользователь создал аккаунт в Twitter для сан-францисского тумана, вдохновленный фальшивым аккаунтом BP по связям с общественностью, появившимся после нефтяного разлива в Мексиканском заливе в том же году, и назвал его "Карл Туман" в честь непонимаемого великана из фильма "Большая рыба" 2003 года. С тех пор это имя получило широкое распространение. Существует также аккаунт в Instagram. Это имя также используется в восьмом эпизоде мультсериала "Кармен Сандиего". Во время турнира по гольфу PGA 2020 года это название подверглось критике со стороны трех местных знаменитостей.

Аварии

Из-за тумана произошло множество аварий. В 2007 году в условиях тумана контейнеровоз столкнулся с мостом Бэй-Бридж, соединяющим Сан-Франциско и Окленд. В 2013 году танкер Overseas Reymar длиной 748 футов, после разгрузки груза сырой нефти на нефтеперерабатывающем заводе в Мартинесе, направлялся из-под Сан-Франциско в море, когда в тумане врезался в основание опоры Echo моста Бэй-Бридж.