當空氣中的水氣達到最大含量,即相對濕度100%的時候,水氣就開始在空氣中的塵埃等凝結核上凝結成小水滴。當大氣中因無數個小水滴而使水平能見度降低到1000米以下時,便稱霧出現了。
在城市中,由于氣溫高于鄉村(稱為城市熱島),以及城市中地面多為不透水物質,水氣蒸發很少,它們都使城市相對濕度低于鄉村(稱為城市干島)。這是城市形成霧的不利條件。但堋市里有工廠煙囪和居民爐灶排放的煙塵等微粒,是很好的水氣凝結核,又是形成霧的有利條件。兩者相比的結果,常常是城市霧多于鄉村。因此有人稱為“城市霧島”。
但這只是城市與鄉村霧在數量上的差別,現代大城市中的霧和鄉村中的霧之間,還有許多本質的不同。
第一,城市雖然多霧,但是霧中相對濕度常常達不到100%。這主要是因為城市中的煙塵等微粒大都吸濕性很強。
第二,城市霧中霧滴的pH值不呈中性而是酸性,氣象學和環境學中稱為酸霧。這是因為城市工廠煙囪排放的污染氣體中含有大量的二氧化硫和氮氧化物,分別使霧滴帶有硫酸和硝酸之故。
第三,城市霧具有似煙非煙、似霧非霧的特點。因為城市霧滴中的凝結核大都是煙粒,而且煙也具有和霧同樣減低能見度和太陽輻射強度的作用(常稱為城市煙霾島)。現代英語中甚至還專門為這種工業革命后誕生的城市煙霧創造了一個新名詞叫Smog(煙霧)。它是分別由Smoke(煙)和Fog(霧)的前后綴合并組成。
此外,城市中還有一種鄉村所沒有的特殊的霧,叫“光化學煙霧”。它主要是山于城市汽車尾氣中的氮氧化物,在高溫和陽光紫外線下分解成臭氧等氣體的結果。它對人的眼睛和呼吸道有極強刺激作用。20世紀40年代初,美國洛杉磯光化學煙霧事件中65歲以上老年人2天內共死亡:400余人,郊外蔬菜變褐(不能食用),大批樹木落葉枯萎。1970年東京一次光化學煙霧則使2萬人同時患上紅眼病。當然,實際上它和由水滴組成的霧是不同質的東西,僅僅在降低大氣能見度方面和霧(水滴)有著同樣效果罷了。