“雾”和“霾”真的不会同时存在吗?

January 15th, 2010 作者: Neolandscaper 发表你的评论 »

最近看到某电视台天气预报节目中的科普环节,里头讲到“雾”和“霾”的概念和关系,说“雾和霾不会共存,因此‘雾霾’的说法是不科学和不正确的”。——真是这样的吗?这个疑问一直萦绕不去,即使在网上寻找,也还是没有明确的答案。以下关于“雾”和“霾”的内容没有定见,只是要来讨论一下这两者之间的关系。

让我们先来厘清一些基本概念:

1. 什么是雾?

当空气中的水蒸汽凝结成悬浮在空气中的小水滴的时候,雾就开始形成。国际通行规定,“雾”必须是能见度小于1千米。物理上,增加空气中的水汽或降低空气的温度都可以使雾在空气的相对湿度接近或达到100%的时候生成。而实际上,通过凝结核(指悬浮在空气中的小颗粒,一般半径小于0.2微米),雾可以在相对湿度显著小于100%的情况下(在海边70%的相对湿度)形成。雾和云在本质上是非常相近的,不同之处在于,云生成在高空而雾贴近地表。

2. 什么是霾?

霾是指在近地面的空气中悬浮着大量干微粒,空气的能见度下降,这样一种天气现象。霾通常发生在当烟或尘在不易扩散,而且天气相对干燥的条件下。发电厂和工业活动的烟气,还有交通尾气是霾形成的主要人为因素。

3. 雾和霾定义上的差别

按照现行的定义,雾和霾的最大差别在于,雾是由液态的小水滴悬浮在空气中形成的,而霾是由固态的小颗粒悬浮在空气中形成的。从系统外观察,雾容易形成一个比较分明的边界(正如云有明显的边界),而霾通常覆盖体积较厚且没有易辨认的边界

现在我们从定义上知道,雾和霾可以说是两种截然不同的天气现象,然而雾和霾真的就水火不容吗?

你能分辨出哪张是霾哪张是雾吗?

I. 雾和霾的关联及疑问:

我们知道实际中,雾经常发生在相对湿度不足100%的情况下,这主要得“归功于”空气中的小尘埃,换句话说,正是悬浮在空气中的小尘埃充当了水汽凝结核的功劳。虽然水汽凝结核的大小(一般在0.2微米左右)与霾微粒的大小(一般在10微米以下)有差别,但是并非完全没有交集。

这是否意味着,当空气中悬浮着许多固体小颗粒——霾发生的时候,如果天气条件适合,或气象条件发生了某种转变,比如大气温度降低至接近露点或大气中的水汽含量增加,会更容易产生雾呢?而雾和霾又有没有可能在一些特定的条件下共存,即出现所谓的“雾霾”呢?

II. 单词”smog”烟雾

英语词汇“smog”最早在1893和1905年出现,它是由”smoke”烟和“fog”雾两个词合成而来的。所以,smog=smoke+fog,或者“smoky fog”弥漫着烟气的雾,意指在工业革命如火如荼的19世纪末20世纪初的欧美,“几乎没有哪个大城市不出现弥漫的烟雾”的城市大气现象。

著名的伦敦雾London smog是“雾”还是“霾”?Source: Wikipedia

III. 观察到“雾霾”?

就全国来讲,“雾”和“霾”都是冬半年发生次数较多,明显多于夏半年(见雾/日数排行)。就拿珠三角一带来说,这里即使在“冬季”空气湿度也时常很高,雾比较容易出现,然而这一时期通常也是稳定大气层结最常出现、城市尘埃最不容易扩散的时段,在空气湿度还没有显著下降、温度还相对较低,而人们生产活动开始的午前,便经常可以观察到那种湿嗒嗒的似雾非雾的大气状况,在江边/海边这种天地混沌的景象更为明显。

09年11月27日广州出现能见度只有900米的霾,媒体报道“来就严重的灰霾天气再加上自然浓雾,广州大气污染超正常值10倍。”

百度百科可以看到以下内容:

一般相对湿度小于80%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾造成的,相对湿度大于90%时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是雾造成的,相对湿度介于80-90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。霾的厚度比较厚,可达1-3公里左右。

IV. 如何测量和定义

验证雾和霾会否一起出现,在什么样的条件下、多大程度上“共存”,是否完全按照以上百度百科中的表述那样——需要通过仪器检测,在各种雾天的情况下,通过空气悬浮颗粒测量仪,测算空气悬浮颗粒的量的大小。反之,在出现霾的情况下,也可以观测有无雾的现象产生。

乍看之下,为“雾”和“霾”做严格的定义上的区分,好像比较科学,但这是否就真的符合我们实际观测到的现象呢?或许我们需要一个更为严谨的定义,而如果没有一个更为清晰的标准,可能反而不能足够贴近描述我们观感到的实际情况。

总之,在气象条件受人类活动影响很大的人口密集的都会地区,厘清这些概念是很有意义的(比如对于霾这种大气污染的标志性气象,我国现行的标准就和世卫组织的有出入)。

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2 个评论

  1. zeus says:

    今年我算見識了廣州的霾了…

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