霧的定義
【霧】(fog)懸浮在貼近地面的大氣中的大量微細(xì)水滴(或冰晶)的可見集合體。有以下三種定義:
1、凡是大氣中因懸浮的水汽凝結(jié),能見度低于1千米時,氣象學(xué)稱這種天氣現(xiàn)象為霧。
2、霧是接近地面的云。
3、霧是由懸浮在大氣中微小液滴構(gòu)成的氣溶膠。
霧使地面的水平能見度顯著降低。按國際氣象組織規(guī)定,使能見度降低到1km以下的稱為霧,能見度在1-10km的稱為輕霧。霧多為乳白色,城市工礦區(qū)的霧可帶土黃色或灰色,冰霧可是暗灰色。霧滴的直徑多為4一30μm,單位體積空氣中的霧滴數(shù)一般為100-102/cm3,含水量一般小于0?1g/m3。濃霧中霧滴濃度可達(dá)500個/cm3,含水量達(dá)1g/m3。
霧的成因
當(dāng)空氣容納的水汽達(dá)到{zd0}限度時,就達(dá)到了飽和。而氣溫愈高,空氣中所能容納的水汽也愈多。1立方米的空氣,氣溫在4℃時,最多能容納的水汽量是6.36克;而氣溫是20℃時,1立方米的空氣中最多可以含水汽量是17.30克。如果空氣中所含的水汽多于一定溫度條件下的飽和水汽量,多余的水汽就會凝結(jié)出來,當(dāng)足夠多的水分子與空氣中微小的灰塵顆粒結(jié)合在一起,同時水分子本身也會相互粘結(jié),就變成小水滴或并冰晶。空氣中的水汽超過飽和量,凝結(jié)成水滴,這主要是氣溫降低造成的。這也是為什么秋冬早晨多霧的原因。
如果地面熱量散失,溫度下降,空氣又相當(dāng)潮濕,那么當(dāng)它冷卻到一定的程度時,空氣中一部分的水汽就會凝結(jié)出來,變成很多小水滴,懸浮在近地面的空氣層里,就形成了霧。它和云都是由于溫度下降而造成的,霧實(shí)際上也可以說是靠近地面的云。
白天溫度比較高,空氣中可容納較多的水汽。但是到了夜間,溫度下降了,空氣中能容納的水汽的能力減少了,因此,一部分水汽會凝結(jié)成為霧。特別在秋冬季節(jié),由于夜長,而且出現(xiàn)無云風(fēng)小的機(jī)會較多,地面散熱較夏天更迅速,以致使地面溫度急劇下降,這樣就使得近地面空氣中的水汽,容易在后半夜到早晨達(dá)到飽和而凝結(jié)成小水珠,形成霧。秋冬的清晨氣溫{zd1},便是霧最濃的時刻。
霧形成的途徑
霧的形成主要是空氣中水汽達(dá)到(或接近)飽和,在凝結(jié)核上凝結(jié)而成。霧可以通過兩種途徑形成:
(1)空氣溫度的降低,從而產(chǎn)生平流露、輻射霧、上坡霧等;
(2)空氣中水汽的增加,從而產(chǎn)生蒸發(fā)霧、鋒面霧、生物霧等。
霧的形成條件
霧形成的條件一是冷卻,二是加濕,三是有凝結(jié)核。由于輻射降溫,空氣溫度降低,空氣中可能容納的{zd0}水汽量就會降低。當(dāng)氣溫降低到空氣中的實(shí)際水汽量達(dá)到飽和的時候,空氣中就會有水分析出,從而形成霧。這種情況多出現(xiàn)在晴朗、微風(fēng)、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定或有逆溫存在的夜間和清晨,氣象上叫輻射霧;另一種是暖而濕的空氣作水平運(yùn)動,經(jīng)過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻而形成的霧,氣象上叫平流霧;有時兼有兩種原因形成的霧叫混合霧??梢钥闯?,具備這些條件的就是深秋初冬,尤其是深秋初冬的早晨。
我們還可以看到一種蒸發(fā)霧。即冷空氣流經(jīng)溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大,則因水面蒸發(fā)大量水汽,在水面附近的冷空氣便發(fā)生水蒸汽凝結(jié)成霧。這時霧層上往往有逆溫層存在,否則對流會使霧消散。所以蒸發(fā)霧范圍小,強(qiáng)度弱,一般發(fā)生在下半年的水塘周圍。
霧城市中的煙霧是另一種原因所造成的,那就是人類的活動。早晨和晚上正是供暖鍋爐的高峰期,大量排放的煙塵懸浮物和汽車尾氣等污染物在低氣壓、風(fēng)小的條件下,不易擴(kuò)散,與低層空氣中的水蒸汽相結(jié)合,比較容易形成煙塵(霧),而這種煙塵(霧)持續(xù)時間往往較長。如被稱為“霧都”的倫敦。
霧消散的原因,一是由于下墊面的增溫,霧滴蒸發(fā);二是風(fēng)速增大,將霧吹散或抬升成云;再有就是湍流混合,水汽上傳,熱量下遞,近地層霧滴蒸發(fā)。
霧的持續(xù)時間長短,主要和當(dāng)?shù)貧夂蚋蓾裼嘘P(guān):一般來說,干旱地區(qū)多短霧,多在1小時以內(nèi)消散,潮濕地區(qū)則以長霧最多見,可持續(xù)6小時左右。
霧的種類
1、輻射霧:在日落后地面的熱氣輻射至天空里,冷卻后的地面冷凝了附近的空氣。而潮濕的空氣便會因此降至露點(diǎn)以下,并形成無數(shù)懸浮于空氣里的小水點(diǎn),這便是輻射霧。它主要在秋天或冬天的清晨,天晴且風(fēng)弱時出現(xiàn),在日出后不久或風(fēng)速加快后便會自然消散。多出現(xiàn)在晴朗、微風(fēng)、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定或有逆溫存在的夜間和清晨。
2、平流霧:暖而濕的空氣作水平運(yùn)動,經(jīng)過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻而形成的霧,氣象上叫平流霧。
3、蒸發(fā)霧:即冷空氣流經(jīng)溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大,則因水面蒸發(fā)大量水汽,在水面附近的冷空氣便發(fā)生水汽凝結(jié)成霧。這時霧層上往往有逆溫層存在,否則對流會使霧消散。所以蒸發(fā)霧范圍小,強(qiáng)度弱,一般發(fā)生在下半年的水塘周圍。
4、上坡霧:這是潮濕空氣沿著山坡上升,絕熱冷卻使空氣達(dá)到過飽和而產(chǎn)生的霧。這種潮濕空氣必須穩(wěn)定,山坡坡度必須較小,否則形成對流,霧就難以形成。
5、鋒面霧:經(jīng)常發(fā)生在冷、暖空氣交界的鋒面附近。鋒前鋒后均有,但以暖鋒附近居多。鋒前霧是由于鋒面上面暖空氣云層中的雨滴落入地面冷空氣內(nèi),經(jīng)蒸發(fā),使空氣達(dá)到過飽和而凝結(jié)形成;而鋒后霧,則由暖濕空氣移至原來被暖鋒前冷空氣占據(jù)過的地區(qū),經(jīng)冷卻達(dá)到過飽和而形成的。因?yàn)殇h面附近的霧常跟隨著鋒面一道移動,軍事上就常常利用這種鋒面霧來掩護(hù)bd,向敵人進(jìn)行突然襲擊。
6、混合霧:有時兼以上有兩種原因形成的霧叫混合霧。
7、煙霧:通常所說的煙霧是煙和霧同時構(gòu)成的固、液混合態(tài)氣溶膠,如硫酸煙霧、光化學(xué)煙霧等。城市中的煙霧是另一種原因所造成的,那就是人類的活動。早晨和晚上正是供暖鍋爐的高峰期,大量排放的煙塵懸浮物和汽車尾氣等污染物在低氣壓、風(fēng)小的條件下,不易擴(kuò)散,與低層空氣中的水汽相結(jié)合,比較容易形成煙塵(霧),而這種煙塵(霧)持續(xù)時間往往較長。
8、谷霧:這個通常發(fā)生在冬天的山谷里。當(dāng)較重的冷空氣移至山谷里,暖空氣同時亦在山頂經(jīng)過時產(chǎn)生了溫度逆增現(xiàn)象,結(jié)果生成了谷霧,而且可以持續(xù)數(shù)天。
9、冰霧:當(dāng)任何類型的霧氣里的水點(diǎn)被冷凝為冰片時便會生成冰霧。通常需要溫度低于凝點(diǎn)時亦會生成,所以常見于南北極。
霧與天氣的關(guān)系
霧是千變?nèi)f化的,紛繁復(fù)雜的,但不外乎輻射霧、平流霧兩種?,F(xiàn)象雖紛紜,本質(zhì)都是一個:水氣遇冷凝結(jié)而成。有時霧出預(yù)報晴,有時霧出預(yù)報雨,似乎混亂不堪,但是只要掌握了輻射霧、平流霧的特征,多方觀察,仔細(xì)分析,就能準(zhǔn)確地抓住霧與天晴、落雨的規(guī)律,以便預(yù)測天氣了。這對于農(nóng)業(yè)、交通、航天、航海都有用處。
霧霧與未來天氣的變化有著密切的關(guān)系。自古以來,我國勞動人民就認(rèn)識這個道理了,并反映在許多民間諺語里。如:“黃梅有霧,搖船不問路?!边@是說春夏之交的霧是雨的先兆,故民間又有“夏霧雨”的說法。又如:“霧大不見人,大膽洗衣裳?!边@是說冬霧兆晴,秋霧也如此。
準(zhǔn)確的看霧知天,還必須看霧持續(xù)的時間。輻射霧是由于天氣受冷,水氣凝結(jié)而成,所以白天溫度一升高,就煙消云散,天氣晴好;反之,“霧不散就是雨”。霧若到白天還不散,第二天就可能是陰雨天了,因此民諺說:“大霧不過晌,過晌聽雨響?!?
兆雨兆晴
為什么同樣是霧,有的兆雨,有的兆晴呢?這要從氣象學(xué)的知識里得到解釋。只要低層空氣的水氣含量較多時,趕上夜間溫度驟降,水氣就會凝結(jié)成霧。霧有輻射霧,即在較為晴好、穩(wěn)定的情況下形成的霧,只要太陽出來,溫度升高,霧就自然消失。對此,民間的說法是:“清晨霧色濃,天氣必久晴。”“霧里日頭,曬破石頭?!薄霸缟系卣朱F,盡管曬稻?!比藗円娸椛潇F,往往“十霧九晴”。便得出這些說法。
秋冬季節(jié),北方的冷空氣南下后,隨著天氣轉(zhuǎn)晴和太陽的照射,空氣中的水分的含量逐漸增多,容易形成輻射霧,因此秋冬的霧便往往能預(yù)報明天的好天氣。
春夏季節(jié)的霧便不同了,它大多來自海上的暖濕空氣流,碰到較冷的地面,下層空氣也變冷,水氣就凝結(jié)成霧了。這種霧叫平流霧。它是海上的暖濕空氣侵入大陸,突然遇冷而形成的。這些暖濕氣流與大陸的干冷空氣相遇,自然就陰雨綿綿了。所以春夏霧預(yù)示著天氣陰雨。
霧與天氣的關(guān)系如此密切,故可以看霧知天氣的變化了。不過,上述的關(guān)于輻射霧、平流霧的解釋只是就大體情況而言的。霧與天氣的關(guān)系并不如此簡單,還有許多復(fù)雜的內(nèi)容,因此不能生搬硬套,而要具體情況具體分析。也就是說,要準(zhǔn)確地看霧知天,還要作多方面觀察、分析,進(jìn)行綜合判斷。
“霧”和“霾”的區(qū)別
一般來講,霧和霾的區(qū)別主要在于水分含量的大?。核趾窟_(dá)到90%以上的叫霧,水分含量低于80%的叫霾。80%~90%之間的,是霧和霾的混合物,但主要成分是霾。就能見度來區(qū)分:如果目標(biāo)物的水平能見度降低到1千米以內(nèi),就是霧;水平能見度在1千米~10千米的,稱為輕霧或靄;水平能見度小于10千米,且是灰塵顆粒造成的,就是霾或灰霾。另外,霾和霧還有一些肉眼看得見的“不一樣”:霧的厚度只有幾十米至200米,.霾則有1千米~3千米;霧的顏色是乳白色、青白色,霾則是黃色、橙灰色;霧的邊界很清晰,過了“霧區(qū)”可能就是晴空萬里,但是霾則與周圍環(huán)境邊界不明顯。
“霧”的影響
霧是對人類交通活動影響{zd0}的天氣之一。由于有霧時的能見度大大降低,很多交通公具都無法使用,如飛機(jī)等;或使用效率降低,如汽車、輪船等。
霧其實(shí)是空氣中的小水珠附在空氣中的灰塵形成的,所以霧一多就表示空氣中灰塵變多(例如“霧都”倫敦),這樣是危害人的健康的。
“霧”與健康編輯本段回目錄有些人鍛煉身體很有毅力,不論什么天氣,從不間斷。其實(shí),有毅力是好事,但天天堅持也未必正確,比如霧天鍛煉就有些得不償失。霧天,污染物與空氣中的水汽相結(jié)合,將變得不易擴(kuò)散與沉降,這使得污染物大部分聚集在人們經(jīng)常活動的高度。而且,一些有害物質(zhì)與水汽結(jié)合,會變得毒性更大,如二氧化硫變成硫酸或亞硫化物,氯氣水解為氯化物或次氯酸,氟化物水解為氟化氫。因此,霧天空氣的污染比平時要嚴(yán)重的多。還有一個原因也需要強(qiáng)調(diào)一下,那就是組成霧核的顆粒很容易被人吸入,并容易在人體內(nèi)滯留,而鍛煉身體時吸入空氣的量比平時多很多,霧天鍛煉身體吸入的顆粒會很多,這更加加劇了有害物質(zhì)對人體的損害程度。
霧如長時間滯留在這種環(huán)境中,人體會吸入有害物質(zhì),消耗營養(yǎng),造成機(jī)體內(nèi)損,極易誘發(fā)或加重疾病。尤其是一些患有對環(huán)境敏感的疾病,如支氣管xc、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病的人,會出現(xiàn)正常的血液循環(huán)阻礙,導(dǎo)致心血管病、高血壓、冠心病、腦溢血等。
專家提醒,大霧天氣人們要減少戶外活動時間,在戶外時戴上圍巾、口罩,保護(hù)好皮膚、咽喉、關(guān)節(jié)等部位,中老年、兒童、身體虛弱的人更應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)。
總之,霧天鍛煉身體,對身體造成的損傷遠(yuǎn)比鍛煉的好處大。因此,霧天不宜鍛煉身體。
多霧的城市
◆霧島——峨眉山
在我國,四川峨眉山的霧很奇特,山頂霧少。當(dāng)游客登上山頂?shù)慕痦敺逑蛳峦ィ瑫序v云駕霧之感。一旦風(fēng)起,云海翻滾奔騰,使人激動萬分。據(jù)氣象觀測記錄,我國霧日最多的氣象站數(shù)四川峨眉山。1953年至1970年間,平均霧日高達(dá)323.4天,最少一年也有309天,最多一年達(dá)334天,差不多一年四季天天有霧。峨眉山7—10月各月平均霧日都在28天以上,就是最少霧的十二月份,月平均霧日也高達(dá)24.2天,這些都是全國{zg}記錄。由于峨眉山多霧,而山頂周圍霧相對少,這就形成了奇異的“云霧繚繞峨眉山”的“霧島”景觀。
◆霧窟——成山頭
在我國漫長的海岸線上都有海霧發(fā)生,我國海霧出現(xiàn)最多的地方在山東半島成山頭外海。成山頭又名成山角,伸入黃海,三面環(huán)水。每年7—8月這里的
濃霧經(jīng)常幾日不讓太陽露臉,年平均霧日多達(dá)80天以上,成為我國霧日最多的地方,被稱為“中國霧窟”。
◆霧都——重慶
我國重慶位于長江和嘉陵江匯合處。受四周山嶺的阻擋,風(fēng)力較弱,江面和地面蒸發(fā)的大量水汽不易被帶走,每當(dāng)早晨或傍晚氣溫降低時就會凝結(jié)成霧。低空的逆溫層,阻礙了水汽的散發(fā),白天的霧受熱消散,而大量的水汽卻繼續(xù)積聚在逆溫層下面,因而使白天消散了的霧,在夜間又重新出現(xiàn)。特別是在冬春兩季,有時一連數(shù)日大霧彌漫。重慶全年平均霧日有103天,最多達(dá)148天以上,差不多每二至三天就有一日霧靄,故有“霧都”之稱。
近些年,重慶市區(qū)霧日明顯減少。對此,重慶氣象研究中心的專家做了解釋:最近幾年重慶市區(qū)的霧年平均30天左右,比過去減少很多。主要原因有兩個:一是因城市大規(guī)模建設(shè),形成的熱島和干島效應(yīng)比以前明顯,夜間降溫和濕度條件都不如以前好。二是重慶市工業(yè)和市民生活燃料已逐步改煤為天然氣,有利形成霧的大凝結(jié)核減少。但周圍地區(qū)多霧現(xiàn)象還是比較普遍。
大霧預(yù)警標(biāo)
2010年中央氣象臺大霧預(yù)警發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)
(一)黃色預(yù)警:預(yù)計未來24小時3個及以上省(區(qū)、市)大部地區(qū)將出現(xiàn)能見度小于500米的霧,且有成片的能見度小于200米的霧;或者已經(jīng)出現(xiàn)并可能持續(xù)。
(二)藍(lán)色預(yù)警:預(yù)計未來24小時3個及以上省(區(qū)、市)大部地區(qū)將出現(xiàn)能見度小于1000米的霧,且有成片的能見度小于500米的霧;或者已經(jīng)出現(xiàn)并可能持續(xù)。
地方氣象臺大霧預(yù)警信號分三級,分別以黃色、橙色、紅色表示。
(一)大霧黃色預(yù)警信號
標(biāo)準(zhǔn):12小時內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于500米的霧,或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于500米、大于等于200米的霧并將持續(xù)。
防御指引:
1.有關(guān)部門和單位按照職責(zé),做好防霧準(zhǔn)備工作;2.機(jī)場、高速公路、輪渡碼頭等單位加強(qiáng)交通管理,保障安全;3.駕駛?cè)藛T注意霧的變化,小心駕駛;4.戶外活動注意安全。
(二)大霧橙色預(yù)警信號
標(biāo)準(zhǔn):6小時內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于200米的霧,或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于200米、大于等于50米的霧并將持續(xù)。
防御指引:
1.有關(guān)部門和單位按照職責(zé),做好防霧工作;2.機(jī)場、高速公路、輪渡碼頭等單位加強(qiáng)調(diào)度指揮;3.駕駛?cè)藛T嚴(yán)格控制車、船的行進(jìn)速度;4.減少戶外活動。
(三)大霧紅色預(yù)警信號
標(biāo)準(zhǔn):2小時內(nèi)可能出現(xiàn)能見度小于50米的霧,或者已經(jīng)出現(xiàn)能見度小于50米的霧并將持續(xù)。
防御指引:
1.有關(guān)部門和單位按照職責(zé),做好防霧應(yīng)急工作;2.有關(guān)單位按照行業(yè)規(guī)定,適時采取交通安全管制措施,如機(jī)場暫停飛機(jī)起降,高速公路暫時封閉,輪渡暫時停航等;3.駕駛?cè)藛T根據(jù)霧天行駛規(guī)定,采取霧天預(yù)防措施,根據(jù)環(huán)境條件采取合理行駛方式,并盡快尋找安全停放區(qū)域???;4.不進(jìn)行戶外活動。
霧的等級
按能見度劃分,霧可以分為以下5個等級:
等級能見度(v)
輕霧1000m<V≤10000m
大霧500m<V≤1000m
濃霧200m<V≤500m
強(qiáng)濃霧50m<V≤200m
特強(qiáng)濃霧V≤50m
參考資料
[1].大氣科學(xué)詞典;氣象出版社
[2].中央氣象臺霧的等級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
編輯:瀲滟
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