版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)
出品:科普中國
作者:藍色海洋團隊
監製:中國科普博覽
我國沿海每到春暖花開,由冷轉暖的時候,經常會(hui) 出現迷迷濛濛毛毛細雨的天氣,能見度顯著降低,甚至相距幾米也難見蹤影,這就是人們(men) 熟知的海霧。

(圖片來源:veer圖庫)
海霧是海麵低層大氣中一種水蒸汽凝結的天氣現象,因它能反射各種波長的光,故常呈乳白色。霧的形成要經過水汽的凝結和凝結成的水滴(或冰晶)在低空積聚這樣兩(liang) 個(ge) 不同物理過程。在這兩(liang) 個(ge) 過程中還要具備兩(liang) 個(ge) 條件:一是在凝結時必須有一個(ge) 凝聚核,如鹽粒或塵埃等,否則水汽凝結是非常困難的;另一個(ge) 是水滴(或冰晶)必須懸浮在近海麵層中,使水平能見度小於(yu) 1公裏。
水汽在大氣中要達到凝結,必需要有充足的水汽。雖然廣闊的海洋上日夜蒸發著大量水汽,但那裏並不是每天都會(hui) 發生凝結的現象。這是因為(wei) 大氣一旦達到飽和,蒸發就會(hui) 立即停止,空氣中水汽不再增加也就很難達到過飽和狀態,而使水汽發生凝結。隻有當水麵溫度比氣溫高出很多時,暖水麵才有可能不斷蒸發水汽,源源不斷地擴散到冷空氣層內(nei) ,使其保持過飽和狀態,凝結過程才能不斷進行,出現蒸騰似的霧,這就是所謂的平流蒸汽霧。

(圖片來源:veer圖庫)
另一種凝結方式,就是依賴降低水汽的溫度,從(cong) 而達到過飽和水汽的出現。當暖濕氣流經過冷海麵時,它把熱量傳(chuan) 給冷海麵而降低了自身的溫度,這時飽和水汽量隨溫度降低呈現出過飽和狀態,就會(hui) 發生凝結。這種凝結現象在海霧發生區是常見的,通常稱之為(wei) 平流冷卻霧。我國海區出現的海霧,主要是這種平流冷卻霧,在世界眾(zhong) 多著名海霧區出現的海霧,也大都是平流冷卻霧造成的。這種因降溫使水汽量達到過飽和狀態形成的海霧還有多種。如高緯度冰雪覆蓋的海麵,由於(yu) 冰雪麵上的輻射冷卻(特別是夜裏),常能形成冰麵輻射霧;此外,島嶼地形的斜升作用,常將從(cong) 海麵吹來的溫暖空氣在島嶼迎風麵上抬升,便有可能因上升降溫促進凝成為(wei) 地形霧。

(圖片來源:veer圖庫)
海霧是海洋上的危險天氣之一。它對海上航行和沿岸活動有直接影響,長期以來海洋氣象學家對海霧的生消機製作了多方研究,為(wei) 預測海霧提供了較充實的理論基礎和實用技術,目前預測海霧的方法常用的有三種。
一是天氣學方法,把海霧作為(wei) 天氣現象來對待,盡可能地考慮到各個(ge) 水文氣象要素的作用及其相互關(guan) 係。一般來說,與(yu) 海霧有關(guan) 的水文氣象要素,主要有風向、風速、降水、蒸發、氣溫、濕度、水溫、海流和穩定度等。風向從(cong) 海上向陸地吹,常為(wei) 沿海送來海上暖濕空氣,有利於(yu) 霧的生長;風速大小對不同性質的海霧影響也不一樣,輻射霧隻能在微風中存在,平流霧卻以4-5級風最合適,超過6級就會(hui) 吹散霧;降水是產(chan) 生混合霧所需要的條件,對輻射霧、平流霧則起消散作用;蒸發則是蒸氣霧產(chan) 生的必要過程;氣溫和濕度可作為(wei) 一個(ge) 要素的兩(liang) 個(ge) 方麵來考慮,中國近海春夏季節的霧,當海麵氣溫超過24攝氏度,就不再出現了;海霧與(yu) 海流之間的關(guan) 係更為(wei) 密切,冷暖海流交界區和湧升的冷流區,都是海霧經常出現和集中的海域,表麵看這是海流與(yu) 平流霧之間的相關(guan) 關(guan) 係,實質上反映了海水溫度是生成各種類型海霧的重要條件之一;穩定度與(yu) 海霧關(guan) 係也非常密切,穩定的空氣層結,利於(yu) 霧的生成和持續。天氣學方法預測海霧,也就是尋求上述各要素與(yu) 海霧生消的關(guan) 係,結合天氣形勢的發展來預測海霧的變化,我國沿海大多數水文氣象台站現在仍用這種方法來預測海霧。
二是統計學方法,也就是利用曆史資料把水文氣象要素與(yu) 海霧的關(guan) 係,進行時空分布統計,找出各種記錄中的規律。在統計過程中,要充分考慮水文氣象要素和天氣現象間的內(nei) 在聯係及其物理意義(yi) ,使統計的結果具有天氣學和氣候學上的意義(yi) 。
三是數值方法。由於(yu) 海霧形成的因素很多,有的以空氣的平流為(wei) 主;有的以空氣(或下墊麵)的輻射為(wei) 主;有的通過冷卻降溫;有的依靠增加水汽量來達到過飽和而凝結;有的幾種方法兼而有之。因此,用一種數值模式反映海霧的形成過程是比較困難的。目前,預報部門製作海霧數值預報,是把輻射霧和平流霧分開考慮的。
近年來,把數值預報和統計預報結合起來成為(wei) 統計動力預報,取得比較明顯的效果。
歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!
我們(men) 將定期推出
公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


