大雾是怎么形成的
作者:小编 • 更新时间:2024-11-28 17:28:38 •浏览:
大雾是指由于近地层空气中悬浮的无数小水滴或小冰晶,造成水平能见度不足 500 米的一种天气现象。
大雾的形成需要满足一定的条件。首先,空气中的水汽要达到饱和状态,这意味着空气中的水汽含量已经达到了最大值,无法再容纳更多的水汽。其次,需要有冷却过程,使得水汽能够凝结成小水滴或小冰晶。此外,稳定的天气条件和充足的凝结核也是大雾形成的重要因素。
根据能见度的大小,雾可以分为不同的等级。水平能见度在 1 - 10 千米的称为轻雾;水平能见度小于 1 千米的称为雾;水平能见度在 200 - 500 米为大雾;水平能见度在 50 - 200 米为浓雾;水平能见度不足 50 米,称为强浓雾。
中国秋冬季为大雾多发季节,12 月和 1 月是中国大部分地区的多雾时期。
二、大雾形成的条件
1. 水汽饱和
饱和水汽是一定温度下空气中所能够容纳的最大水汽。这种饱和状态会随着气温的变化而变化,气温愈高,空气中所能容纳的水汽也愈多,反之则越少。当空气中的水汽含量达到饱和状态时,多余的水汽就会凝结。
2. 冷却
主要是气温降低造成水汽凝结,一般发生在春秋季的早晨以及秋冬季节夜间地面热量散失、温度下降的时候。例如,白天温度比较高,空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间,温度下降了,空气中能容纳的水汽的能力减少了,一部分水汽会凝结成为雾。特别在秋冬季节,由于夜长,而且出现无云风小的机会较多,地面散热较夏天更迅速,以致使地面温度急剧下降,这样就使得近地面空气中的水汽,容易在后半夜到早晨达到饱和而凝结成小水珠,形成雾。秋冬春的清晨气温最低,便是雾最浓的时刻。
3. 天气条件稳定
如晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨容易形成辐射雾。在这种情况下,没有较强的上升气流,雾滴不能被带到高空成为云,只能浮游在连接地面的低空。当地面强烈辐射冷却,地表气温下降,低层气温比上层低,形成上暖下冷的辐射逆温层,近地层水汽冷却后不断凝结成雾滴,形成辐射雾。同时,空气中的废气、烟粒和其它污染物也被逆温层阻挡,不能扩散到高层大气中去,一部分成为雾滴的凝结核,一部分粘附于雾滴上,促使大雾更快形成。
4. 充足的凝结核
凝结出来的水汽与空气中微小的灰尘颗粒结合在一起,形成小水滴或冰晶。凝结核主要来自空气中的矿物尘、汽车尾气、海盐、工厂废气、黑炭等,这种颗粒大量聚积时会使大气变得混浊,如果与空气中过度饱和的水汽融合在一起,会使能见度迅速下降,这样就形成了雾,因此凝结核是形成雾的重要条件之一。一般在工业区和城市中心有大量的凝结核存在,形成雾的机会也更多。
三、大雾的分类
1. 辐射雾:多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨。辐射雾主要是因为夜间地面辐射冷却,使靠近地表的空气温度降低,当气温降低到露点或露点以下时,空气中的水汽达到饱和凝结,并形成逆温现象。经过长时间,水汽与凝结核下沉至地表附近,使空气中的水汽达到饱和,从而形成雾。一般在潮湿的山谷、洼地、盆地等地理环境中较为常见。辐射雾有明显的季节性和日变化,秋冬季居多,多在下半夜到清晨出现,日出前后最浓,白天随着太阳升高,地面温度上升,辐射雾会逐渐消散。民间有 “早晨地罩雾,尽管晒谷物”“十雾九晴” 的说法。城市及其附近由于烟粒、尘埃多,凝结核充沛,特别容易形成浓雾,常称作都市雾。
2. 平流雾:暖而湿的空气作水平运动,经过寒冷的地面或水面,逐渐冷却而形成。平流雾的形成需要一定条件,包括冷的下垫面和适当的温差、合适的风速与风向、充沛的水汽以及低层逆温层结。微风条件下,平流雾一旦形成,常持续很久,没有风或风速过大,或者风向转变,暖湿空气来源中断,雾也会立刻消散。平流雾四季均可发生,主要分布在日本北海道东部至阿留申群岛海域,北美圣劳伦斯至纽芬兰附近海面,挪威、西欧沿岸与冰岛之间海域,中国东南沿海等地区,常给船舶航行带来危险。
3. 蒸发雾:冷空气流经温暖水面,因水面蒸发大量水汽,在水面附近的冷空气便发生水汽凝结成雾。这时雾层上往往有逆温层存在,否则对流会使雾消散。所以蒸发雾范围小,强度弱,一般发生在下半年的水塘周围。例如当冷空气流经比其温度更高的暖水面时,暖水汽的饱和蒸汽压大于冷空气的饱和蒸汽压,水汽源源不断地从暖水面蒸发,与冷空气混合,在冷却的过程中凝结而成为蒸发雾。
4. 上坡雾:潮湿空气沿着山坡上升,绝热冷却使空气达到过饱和而产生。这种潮湿空气必须稳定,山坡坡度必须较小,否则形成对流,雾就难以形成。上坡雾多见于山中,如在我国青藏高原、云贵高原的东部经常出现。
5. 锋面雾:经常发生在冷、暖空气交界的锋面附近。锋前锋后均有,但以暖锋附近居多。锋前雾是由于锋面上面暖空气云层中的雨滴落入地面冷空气内,经蒸发,使空气达到过饱和而凝结形成;而锋后雾,则由暖湿空气移至原来被暖锋前冷空气占据过的地区,经冷却达到过饱和而形成。
6. 混合雾:有时兼以上有两种原因形成。
7. 烟雾:由人类活动产生,如供暖锅炉高峰期大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物与低层空气中的水汽相结合形成。早晨和晚上正是供暖锅炉的高峰期,大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下,不易扩散,与低层空气中的水汽相结合,比较容易形成烟尘(雾)。
四、大雾与天气的关系
- 辐射雾往往 “十雾九晴”,因为太阳出来,温度升高,雾就自然消失。辐射雾主要是因为地面辐射冷却作用而形成,通常在晴朗少云的夜空,地面辐射冷却作用很强,地表降温剧烈,近地层降温相对较大,形成下冷上暖的稳定层结,破坏了原来的逆温层。同时地表降温使饱和湿度下降,相对湿度提高,配合较小的风速,大多在清晨形成大雾。日出后,太阳辐射使地表温度升高,稳定层结被破坏,大雾无法再聚积在近地层,水汽散发到高层,大雾消散。民间有 “早晨地罩雾,尽管晒谷物”“十雾九晴” 的说法。
- 春夏季节的平流雾大多来自海上的暖湿空气流,与大陆的干冷空气相遇,预示着天气阴雨。平流雾是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的,春夏季节,暖湿空气流碰到较冷的地面,下层空气也变冷,水汽就凝结成雾。这种雾叫平流雾,它是海上的暖湿空气侵入大陆,突然遇冷而形成的。这些暖湿气流与大陆的干冷空气相遇,自然就阴雨绵绵了。平流雾最容易出现的季节是冬春时节,以北方沿海地区居多,且一般范围较广,持续时间较长,不分昼夜,以春夏较多。
五、大雾的危害
- 降低能见度使航空、水运、陆上运输等交通停滞。
大雾天气会使能见度严重下降,当能见度降低到一定程度时,航空、水运、陆上运输等交通方式都会受到极大影响。对于航空运输来说,低能见度可能导致飞机无法正常起降,航班延误或取消。在水运方面,大雾会使船舶驾驶员的视线受阻,难以准确判断周围环境和其他船只的位置,增加碰撞的风险。而在陆上运输中,特别是公路交通,大雾天气对车速的影响最为显著。车速的降低会带来出行时间和行程延误的增加,直接影响道路的通行能力。在交通流量较大的路段,公路设施实际通行能力的下降可能会导致较为严重的交通拥堵,甚至在部分路网发达、交通出行强度大的地区,会造成区域路网的运行阻塞、瘫痪。根据交通运输部的有关统计,我国每年地方上报的公路阻断事件中,大约有四分之一到三分之一是由大雾天气所致。此外,大雾天气也是道路交通事故的主要诱因之一。根据公安部道路交通事故统计报告,我国每年大约有 10%左右的交通事故直接与雨雪雾等恶劣天气有关。高速公路由于技术等级高、设施完善、控制出入等特点,车辆行驶速度高,因此,大雾诱发的高速公路交通事故往往是灾难性的,造成重大人员伤亡。据统计,大雾已成为导致高速公路连环相撞恶性交通事故的第一杀手。大量研究表明,当雾天能见度降低到 500 米以下时,会对公路交通产生影响,当雾天能见度降低到 200 米以下时,会对公路交通产生显著影响,当雾天能见度降低到 50m 以下时,会对公路交通产生十分严重影响。从大雾的发生时段看,一般生成于后半夜或者清晨,日出前最浓。多发时段一般为晚 10 时至次日早 8 时左右,特别是秋冬季节尤为严重,由于大雾一般会在中午前后逐渐消散,对公路交通的影响主要集中于夜间至清晨,这一时段高速公路的封闭容易造成车辆滞留。
- 使大气停滞少动,导致空气污染物难以扩散,危害人们生命健康。
大雾天气时,大气停滞少动,污染物与空气中的水汽相结合后将变得不易扩散与沉降,这使得污染物大部分聚集在人们经常活动的高度。而且,一些有害物质与水汽结合,毒性会变得更大,如二氧化硫变成硫酸或亚硫化物,氯气水解为氯化氢或次氯酸,氟化物水解为氟化氢。因此,雾天空气的污染比平时要严重得多。组成雾的颗粒很容易被人吸入,并容易在人体内滞留,特别是在雾天锻炼身体,吸入的颗粒物会很多,这更加剧了有害物质对人体的损害程度。大雾天气可能会对身体健康造成多方面的危害,主要包括以下几个方面:一是呼吸系统疾病,空气中的污染物和病原微生物容易在雾中积聚,人在户外活动时容易吸入这些有害物质,可能导致哮喘、急性上呼吸道感染、肺炎等呼吸系统疾病;二是心血管疾病,大雾天气时气压较低,空气中的氧分压相对较低,容易导致人体缺氧,从而引起心血管疾病患者的不适症状,如心慌、气短、胸闷等;三是皮肤疾病,空气中的湿度较大,容易导致皮肤过敏、潮湿、发红、瘙痒等皮肤疾病。此外,大雾由于湿度过大,人体易呼吸不畅,心情抑郁不安。并且,大雾还使呼吸道疾病、关节炎、腰腿痛等发病率增加,并且含有过量有害物质的浓雾还会造成重大污染事件。在大雾天气时,建议尽量减少户外活动,避免长时间暴露在雾中,尤其是老年人、儿童、孕妇、心血管疾病患者等易感人群。同时,要注意保持室内通风,保持空气流通,避免空气污染对身体健康的影响。
- 附着在绝缘设备表层降低其绝缘性能,导致高压线路短路和跳闸等。
有浓雾时,由于空气湿度大,容易引起雾闪。雾闪也称污闪,是指浓雾使绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。雾闪会引起电气设备、输电线路短路、跳闸等故障,造成电网断电,影响工农业和其他各行各业生产和人们生活用电,造成严重经济损失。
六、防雾措施
- 尽量不要外出,必须外出时,要戴上口罩,防止吸入有毒气体。
在大雾天气中,空气中可能会含有一些有害物质,如污染物、灰尘等。戴上口罩可以有效地过滤这些物质,保护我们的呼吸系统。尤其是对于那些有呼吸道疾病或者对空气质量比较敏感的人来说,戴口罩更是必不可少的防护措施。
- 尽量少在雾中活动,不要在雾中锻炼身体。
雾天运动对人体有害,雾是有污染的,因为雾天大气层比较稳定,空气中的烟粒、微尘以及漂浮着的病原微生物得不到扩散和稀释,而这些物质又恰是水汽的凝结核,雾中往往含有不少苯酚胺等水溶性有害物质。人在运动时,体内耗氧增多,呼吸势必加深加速,而此时因雾中含水汽较多,有碍肺泡的气体交换,容易导致大脑缺氧,出现头晕等不适症状。同时,雾中的有害物质也容易引起呼吸道感染等疾病。所以,尽量不要在雾中活动,更不要在雾中锻炼身体。
- 行人穿越马路要当心,应看清来往车辆。
大雾天气能见度低,行人穿越马路时视线受阻,很难看清来往车辆。因此,行人在穿越马路时一定要格外小心,仔细观察道路两侧的情况,确认没有车辆靠近后再快速通过。同时,行人应穿着颜色鲜艳的衣物,以便被车辆驾驶员及时发现,减少发生交通事故的风险。
- 驾驶车辆和汽车要减速慢行,听从交警指挥,乘车(船)不要争先恐后,遇渡轮停航时,不要拥挤在渡口处。
在大雾天气中,驾驶车辆要严格控制车速,根据能见度的不同,合理调整车速。开启雾灯、近光灯、示廓灯等灯光,提高车辆的可见性。同时,要听从交警的指挥,遵守交通规则,保持安全车距,避免急刹车和超车。乘车(船)时,不要争先恐后,要有序上下车(船)。遇渡轮停航时,不要拥挤在渡口处,以免发生意外事故。