Почему в тихую морозную погоду дым, выходящий из труб, поднимается вертикально вверх?

В тихую морозную погоду дым из труб часто поднимается почти строго вертикально из-за сочетания двух причин: отсутствия ветра и разности температур.

Во-первых, погода названа тихой именно потому, что воздух почти не движется горизонтально. Значит, нет ветра, который мог бы сносить дым в сторону. Поэтому у дыма сохраняется только его движение вверх.

Во-вторых, дым и горячие газы, выходящие из трубы, обычно значительно теплее окружающего морозного воздуха. Тёплый воздух менее плотный, чем холодный, поэтому на него действует выталкивающая сила: он как бы “всплывает” в более тяжёлом холодном воздухе. По этой причине дым поднимается вверх.

В морозную погоду этот эффект выражен особенно заметно, потому что разница температур между дымом и окружающим воздухом очень велика. Чем больше такая разница, тем сильнее тёплый дым стремится вверх.

Иногда можно заметить, что через некоторое время дым перестаёт подниматься прямо вверх и начинает растекаться в стороны. Это происходит потому, что по мере подъёма он остывает, смешивается с окружающим воздухом и теряет первоначальную подъёмную силу. Кроме того, на некоторой высоте могут быть воздушные слои с другой температурой и плотностью, которые мешают дальнейшему подъёму.

Итак, дым поднимается вертикально вверх в тихую морозную погоду потому, что:

1. нет ветра, который отклонял бы его в сторону;

2. дым теплее окружающего воздуха и потому легче него;

3. холодный воздух усиливает заметность этого подъёма за счёт большой разности температур.