概述霧的形成和分類

樊新華

摘要：當(dāng)霧遮蔽機(jī)場跑道或其附近區(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。民航氣象觀測員只有熟知霧的形成方法和它的分類，才能在遇到復(fù)雜霧現(xiàn)象時(shí)保持清醒的頭腦，確保測發(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

機(jī)場附近區(qū)域出現(xiàn)的霧往往是因?yàn)橹車牡乩憝h(huán)境產(chǎn)生的，只有熟悉周圍的環(huán)境，再結(jié)合當(dāng)時(shí)的溫度、濕度、風(fēng)速等因素來判斷霧出現(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形成霧的基本過程有以下三類

1.2.1霧的冷卻過程

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)到高度的過飽和而產(chǎn)生凝結(jié)。

2）平流冷卻。暖濕空氣流過冷的地面時(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它吸收進(jìn)來的熱量，因而逐漸冷卻。

1.2.2霧的蒸發(fā)過程

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程中可能會(huì)使空氣中的水汽達(dá)到過飽和而凝結(jié)形成霧。

1.2.3霧的混合過程

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)到飽和或過飽和而形成霧。

例：以中川機(jī)場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程，使本場近地面水汽充沛，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分能見度下降到3000米以下，同時(shí)中川機(jī)場36號跑道出現(xiàn)了部分霧（PRFG），部分霧持續(xù)時(shí)長約50分鐘，期間主導(dǎo)能見度一直有下降趨勢，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。直到20時(shí)43分主導(dǎo)能見度降至600米，整個(gè)跑道被濃霧覆蓋，期間能見度逐漸呈下降趨勢，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)能見度降到了最低值50米。直到22時(shí)52分霧天氣過程結(jié)束，轉(zhuǎn)為輕霧，能見度逐漸回升。到01時(shí)28分能見度小于3000米標(biāo)準(zhǔn)解除，02時(shí)28分輕霧解除。本次天氣過程中部分霧維持時(shí)長約50分鐘，濃霧現(xiàn)象維持時(shí)長約130分鐘，輕霧維持時(shí)長約620分鐘，這是在蒸發(fā)過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

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方從而使水汽達(dá)到100%濃度而產(chǎn)生凝結(jié)形成的霧稱為混合型霧。

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)過一段時(shí)間后冷空氣達(dá)到飽和狀態(tài)，于是水汽開始在活躍的凝結(jié)核上凝結(jié)成霧。這種霧經(jīng)常出現(xiàn)在暖鋒之前，故稱為鋒前霧。

（2）鋒際霧：由較冷的氣團(tuán)和相對較暖的氣團(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)

霧對航空器飛行的影響十分巨大。對本場而言，因?yàn)闄C(jī)場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，然后通過平流冷卻產(chǎn)生了霧。所以自從新區(qū)建成后，中川機(jī)場的霧現(xiàn)象大部分都是從東南面移動(dòng)到本場的，這與之前天氣現(xiàn)象多是由機(jī)場西北面出現(xiàn)截然相反，本場觀測員應(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技術(shù)手冊.

[2]民用航空氣象地面觀測規(guī)范（2012版）.