1. 概述
貼地層空氣中懸浮的大量水滴或冰晶微粒的常呈乳白色的集合體,這種集合體使水平能見度距離降到1公里以下的稱為"霧",能見距離在1-10公里的稱為"輕霧",超過10公里的稱為"靄"。霧是在氣溫低于露點時生成的。霧的微物理結(jié)構(gòu)決定于溫度和凝結(jié)核的數(shù)密度及其物理化學性質(zhì)。一般說來,濃霧中大部分水滴的直徑,正溫時為7-15微米,負溫時為2-6微米。霧的含水量約為每立米0.03-0.5克,溫度高則含水量大;霧滴數(shù)密度為每立方厘米幾百個。
根據(jù)霧的形成過程、物態(tài)和天氣學系統(tǒng)將霧分類。①根據(jù)形成過程的不同,霧可分為冷卻霧、混合霧和蒸汽霧三類。冷卻霧又可根據(jù)冷卻原因而分類:沿斜坡絕熱上升時形成上坡霧,暖濕空氣平移至冷下墊面時生成平流霧,地面輻射冷卻產(chǎn)生輻射霧,平流和輻射兩因素同時作用生成平流輻射霧。②按物態(tài)分,有水霧、冰霧和水冰混合霧三類,它們分別由水滴、冰晶和水滴伴冰晶組成。③霧的天氣學分類法將霧分成氣團霧和鋒面霧兩類。氣團霧形成于同一個氣團內(nèi),例如輻射霧、平流霧、平流輻射霧、蒸發(fā)霧和上坡霧;鋒面霧發(fā)生在鋒區(qū)及其附近,例如鋒前霧、鋒區(qū)霧和鋒后霧。此外,人們還常把發(fā)生在海上的霧稱為"海霧"。
霧對水、陸、空交通,輸電等帶來嚴重影響。陸上交通(尤其高速公路)往往因大霧而使交通完全陷入停頓,甚至造成人員傷亡,如1977年12月17日上午,京津高速公路因大霧致使40輛汽車尾追相撞,造成9人死亡,17人受傷。在航海、江河運輸上若有大霧困擾航道或港口,船就不能航行,甚至造成嚴重碰撞事故。一些海上生產(chǎn)部門把海霧當作"老虎天氣"。據(jù)調(diào)查,青島海運局所有發(fā)生的惡性海難事故中,有近80%的是因為海霧天氣所致。如1975年6月19日,在膠州灣"馬蹄礁"附近,因濃霧影響視線,致使造成在同一天之內(nèi),接連發(fā)生4起碰船、觸礁或擱淺的重大海損事故。在航空上,一次大霧往往使飛機轉(zhuǎn)場、遲誤和取消飛行。霧氣附著輸電線路瓷瓶、吊瓶等絕緣設(shè)備表層,造成輸變電設(shè)備絕緣性能下降,導致高壓線路短路和跳閘,即所謂的"污閃災害"。例如,1990年2月中旬的數(shù)天中,大霧彌漫華北,京津唐地區(qū)尤為嚴重,大霧破壞了高壓輸電線路的瓷瓶絕緣,造成污閃頻發(fā),電網(wǎng)解列,大面積停電,造成幾億元的經(jīng)濟損失。另外,有風時,過冷卻霧在輸電線上結(jié)成的霧凇也常造成折斷電線的事故。霧還給人們的日常生活帶來不便和困難,由于濕度過大,人體呼吸不暢,心情抑郁不安,使呼吸道疾病與關(guān)節(jié)、腰腿痛等發(fā)病率顯著增加;連續(xù)的霧天會加劇城市的空氣污染等等。
2.霧的地區(qū)分布
霧的局地性很強,因此全國地區(qū)分布并不很規(guī)律。但總的來講是我國南部和東部多、西部和北部少。東、南半壁大部地區(qū)每年平均有霧日10-15天以上;而西、北半壁大部地區(qū)只有3天左右,僅若干高山區(qū)可超過10-25天,塔里木、柴達木、吐魯番、準噶爾等干旱盆地及川西的巴塘、得茶、金川、丹巴等干旱河谷地區(qū)是西、北半壁地區(qū)中霧日最少的地方,每年霧日平均都不到1天。全國全年平均有霧25天以上的較多霧地區(qū),東北有大興安嶺、長白山脈、千山山脈等山區(qū),西北有新疆天山、陜西秦嶺山區(qū)等,南方有江浙沿海、閩西北山區(qū)、四川盆地、湘鄂黔3省交界山區(qū)及滇西南和藏東南地區(qū),等等。年平均50天以上的多霧區(qū),北方僅限于遼寧沿海地區(qū),南方有閩西北山區(qū)、滇西南、藏東南地區(qū)以及其他一些零星的山區(qū);閩西北和滇西南地區(qū)還是我國年霧日100天以上的特多霧區(qū)。其中,西雙版納的勐臘年霧日149.3天、允景洪105.2天、瀾滄119.5天,閩西北的泰寧年霧日144.5天等。有"霧都"之稱的重慶,沙坪壩氣象站年平均霧日只有69.3天,比西雙版納、閩西北地區(qū)要少得多了。我國霧日最多的地方是四川省峨眉山氣象站,海拔3047米,1961-1990年間的年平均霧日高達318.5天,終年云霧繚繞,為全國霧日之冠。
海洋上水汽豐富,一般多富。例如浙江沿海的洪家每年平均霧日僅31.2天,而不遠的大陳島則多達134.2天;北方沿海成山頭有"霧窟"之稱,年平均霧日82.0天,而同緯度內(nèi)陸的濟南僅18.1天。但熱帶海洋上極少有霧,海南島南端的榆林港還有"無霧港"之稱。
3.霧的季節(jié)變化、日變化和持續(xù)時間
霧的季節(jié)變化和日變化隨霧的成因、種類不同各地有所差別。大陸上發(fā)生的霧多數(shù)是輻射霧,主要是因為夜間地面輻射冷卻,使空氣達到飽和所致,因此霧多發(fā)生在夜最長、氣溫最低的冬季或冬半年。如海河平原霧日最多在11月份,黃淮平原在12月份。
我國海島和沿海地區(qū)發(fā)生的主要是平流霧,即暖氣流到達較冷海面上凝結(jié)面成。暖空氣自冬至夏逐漸北上,而沿岸的冷海流則自冬至夏逐漸北縮,因此沿海多霧區(qū)便發(fā)生規(guī)律性自南而北移動。例如南海和東海南部霧季在3-4月,東海北部沿海在5月,黃海南部在6月,黃海北部就都在7月份了。
輻射霧的日變化主要決定于氣溫的變化。因為氣溫日變化決定了飽和水汽壓的日變化。白天氣溫高使飽和水汽壓很高,因而空氣不易飽和凝結(jié)而成霧。夜間氣溫低,飽和水汽壓迅速降低,就可能達到飽和而凝結(jié)成霧。清晨氣溫最低,因此也是全天霧最多的時刻。鋒面霧不僅在一天中任何時間均可出現(xiàn),而且霧濃,對交通運輸影響最大。
每次霧持續(xù)時間的長短,主要與氣候條件有關(guān)?偟恼f來,氣候濕潤地區(qū)長霧(持續(xù)時間≥4-6小時)頻率大,而氣候干旱地區(qū)短霧(持續(xù)時間≤2小時)頻率大,中等濕潤氣候的地區(qū)則以持續(xù)2-4小時的霧居多。當陸地上出現(xiàn)平流霧時,這種霧不僅范圍廣、密度大,而且持續(xù)時間也長。如1968年11月20-25日,海河平原出現(xiàn)一次平流霧,一般持續(xù)3-4天,河北滄州最長持續(xù)達6天。
4.霧的氣象服務
濃厚或持續(xù)不散的霧對交通運輸、輸電以及人們的身體健康、大氣環(huán)境等帶來很大的影響。多年來,各級氣象部門在霧的氣象服務工作方面做了大量的工作,主要有:
①提供當?shù)仂F的氣候分析服務。
、跒楣娞峁╈F的監(jiān)測和預報服務
、鄹鶕(jù)相關(guān)部門(如機場、高速公路、電力等)提出的具體要求提供霧的監(jiān)測和預報的專門服務。
、苡袟l件的氣象部門可提供人工消霧試驗服務。