概述霧的形成和分類(lèi)

樊新華

摘要：當(dāng)霧遮蔽機(jī)場(chǎng)跑道或其附近區(qū)域時(shí)，航空器在起飛和著陸時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響飛行員目視跑道標(biāo)志，從而導(dǎo)致飛機(jī)復(fù)飛或墜毀。民航氣象觀測(cè)員只有熟知霧的形成方法和它的分類(lèi)，才能在遇到復(fù)雜霧現(xiàn)象時(shí)保持清醒的頭腦，確保測(cè)發(fā)報(bào)文的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，盡量避免錯(cuò)情，為機(jī)組提供準(zhǔn)確的氣象情報(bào)，避免出現(xiàn)安全事故。

關(guān)鍵詞：霧;冷卻;種類(lèi)

機(jī)場(chǎng)附近區(qū)域出現(xiàn)的霧往往是因?yàn)橹車(chē)牡乩憝h(huán)境產(chǎn)生的，只有熟悉周?chē)沫h(huán)境，再結(jié)合當(dāng)時(shí)的溫度、濕度、風(fēng)速等因素來(lái)判斷霧出現(xiàn)的可能性。霧出現(xiàn)時(shí)顏色多為乳白色。根據(jù)航空需要，霧現(xiàn)象包括輕霧、淺霧、部分霧、碎霧、霧、凍霧等現(xiàn)象。

1霧的形成

霧是由接近地面空氣層中的水汽達(dá)到飽和或過(guò)飽和凝結(jié)或凝華形成的。

1.1當(dāng)以下四個(gè)條件共同出現(xiàn)時(shí)，霧才能形成，缺一不可

（1）當(dāng)時(shí)的大氣層結(jié)穩(wěn)定，接近地面的空氣中有逆溫層存在。

（2）空氣中要有充足的水汽含量和適當(dāng)?shù)哪Y(jié)核。

（3）每秒1—3米的微風(fēng)。

（4）恰當(dāng)?shù)睦鋮s作用。

1.2形成霧的基本過(guò)程有以下三類(lèi)

1.2.1霧的冷卻過(guò)程

1）絕熱冷卻：未達(dá)到水汽飽和的濕空氣在逐漸上升的途徑中因絕熱膨脹而冷卻，這樣的冷卻效應(yīng)非常強(qiáng)烈，常常能使?jié)窨諝鈭F(tuán)達(dá)到高度的過(guò)飽和而產(chǎn)生凝結(jié)。

2）平流冷卻。暖濕空氣流過(guò)冷的地面時(shí)，會(huì)不斷地產(chǎn)生熱量傳遞而使空氣本身逐漸冷卻，若兩者的溫差較大，就可能使空氣達(dá)到過(guò)飽和而發(fā)生凝結(jié)。

3）輻射冷卻。夜間，由于空氣輻射出去的熱量超過(guò)它吸收進(jìn)來(lái)的熱量，因而逐漸冷卻。

1.2.2霧的蒸發(fā)過(guò)程

水面在水汽蒸發(fā)時(shí)不僅能使空氣中的水汽含量增加，還可以消耗熱量而使氣溫降低，在水汽含量增加和溫度降低的過(guò)程中可能會(huì)使空氣中的水汽達(dá)到過(guò)飽和而凝結(jié)形成霧。

1.2.3霧的混合過(guò)程

當(dāng)溫度和濕度都不同的兩塊未飽和濕空氣發(fā)生混合時(shí)，可能使它們達(dá)到飽和或過(guò)飽和而形成霧。

例：以中川機(jī)場(chǎng)2015年6月25日出現(xiàn)的濃霧為例：

6月25日由于連續(xù)三日的間歇性降水過(guò)程，使本場(chǎng)近地面水汽充沛，從24日后半夜天空逐漸放晴，風(fēng)速較小，受輕霧的影響能見(jiàn)度下降較快（這時(shí)已經(jīng)符合了霧形成的四個(gè)條件），于25日凌晨19時(shí)52分能見(jiàn)度下降到3000米以下，同時(shí)中川機(jī)場(chǎng)36號(hào)跑道出現(xiàn)了部分霧（PRFG），部分霧持續(xù)時(shí)長(zhǎng)約50分鐘，期間主導(dǎo)能見(jiàn)度一直有下降趨勢(shì)，最低達(dá)到1200米。到20時(shí)14分天空的低云量和低云高都達(dá)到了特殊報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)正在使用的36號(hào)跑道視程值也降到了550米特殊報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)，并有下降趨勢(shì)。直到20時(shí)43分主導(dǎo)能見(jiàn)度降至600米，整個(gè)跑道被濃霧覆蓋，期間能見(jiàn)度逐漸呈下降趨勢(shì)，低云量也增多到7個(gè)量，低云高下降至60米，正在使用的36號(hào)跑道視程最低降至275米，均達(dá)到了特殊報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)。到20時(shí)58分主導(dǎo)能見(jiàn)度降到了最低值50米。直到22時(shí)52分霧天氣過(guò)程結(jié)束，轉(zhuǎn)為輕霧，能見(jiàn)度逐漸回升。到01時(shí)28分能見(jiàn)度小于3000米標(biāo)準(zhǔn)解除，02時(shí)28分輕霧解除。本次天氣過(guò)程中部分霧維持時(shí)長(zhǎng)約50分鐘，濃霧現(xiàn)象維持時(shí)長(zhǎng)約130分鐘，輕霧維持時(shí)長(zhǎng)約620分鐘，這是在蒸發(fā)過(guò)程和平流冷卻共同作用下產(chǎn)生的大霧現(xiàn)象。

2霧分為以下幾個(gè)種類(lèi)

2.1氣團(tuán)霧

氣團(tuán)霧可分為冷卻霧、蒸發(fā)霧、混合霧和地方性霧等。下面分別介紹。

2.1.1冷卻型霧

這類(lèi)霧是在空氣冷卻到露點(diǎn)以下時(shí)所出現(xiàn)的。但由于引起冷卻的方式不同，因而形成的霧又有區(qū)別，常見(jiàn)的冷卻霧有：輻射霧、平流霧。

2.1.2蒸發(fā)型霧

寒冷的空氣在溫暖的水面上流動(dòng)時(shí)，由于氣溫的作用從水面上會(huì)蒸發(fā)出大量的水汽，蒸發(fā)出來(lái)的水汽在上空被冷卻從而形成了霧。這種霧以秋冬季為多，大多數(shù)發(fā)生在陸地的河流和沼澤地處。霧的厚度一般較小，多數(shù)從數(shù)米到數(shù)十米。

2.1.3混合型霧

兩團(tuán)沒(méi)有達(dá)到水汽飽和的濕空氣在水平方向上相碰后互相融入對(duì)方從而使水汽達(dá)到100%濃度而產(chǎn)生凝結(jié)形成的霧稱(chēng)為混合型霧。

2.2鋒面霧

鋒面霧可分為鋒前霧、鋒際霧和鋒后霧，這類(lèi)霧通常出現(xiàn)在暖鋒前后。

（1）鋒前霧：當(dāng)雨滴自暖空氣中下降，經(jīng)過(guò)較冷氣層時(shí)，由于水滴表而上的飽和水汽壓大于冷空氣中的實(shí)際水汽壓，暖雨滴迅速蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后冷空氣達(dá)到飽和狀態(tài)，于是水汽開(kāi)始在活躍的凝結(jié)核上凝結(jié)成霧。這種霧經(jīng)常出現(xiàn)在暖鋒之前，故稱(chēng)為鋒前霧。

（2）鋒際霧：由較冷的氣團(tuán)和相對(duì)較暖的氣團(tuán)在它們相遇的鋒區(qū)內(nèi)互相混合而形成的霧。

（3）鋒后霧：由溫暖潮濕的空氣移動(dòng)到原來(lái)為較冷的空氣團(tuán)所控制的區(qū)域內(nèi)冷卻而形成的霧。

3小結(jié)

霧對(duì)航空器飛行的影響十分巨大。對(duì)本場(chǎng)而言，因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)東南方向是新建的蘭州新區(qū)，有三個(gè)大型人工湖，因?yàn)檎舭l(fā)因素會(huì)產(chǎn)生大量水汽，然后通過(guò)平流冷卻產(chǎn)生了霧。所以自從新區(qū)建成后，中川機(jī)場(chǎng)的霧現(xiàn)象大部分都是從東南面移動(dòng)到本場(chǎng)的，這與之前天氣現(xiàn)象多是由機(jī)場(chǎng)西北面出現(xiàn)截然相反，本場(chǎng)觀測(cè)員應(yīng)該及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念，準(zhǔn)確把握霧的特點(diǎn)，更好地保障飛行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]民用航空氣象地面觀測(cè)技術(shù)手冊(cè).

[2]民用航空氣象地面觀測(cè)規(guī)范（2012版）.