关于雾与霾天气现象的辨别研究
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摘 要：我国气象观测研究中，雾与霾的辨别区分是重点研究内容。目前我国气象观测测通常以80%的相对湿度界限，辨别区分雾与霾，但这种辨别方法的准确性相对较低，因此，应结合雾与霾主要特征，结合多种判断依据来进行具体辨别。本文通过对雾与霾的辨别方法进行总结研究，旨在提高我国地面气象观测水平，更好的服务社会。
关键词：雾;霾;天气现象;辨别
雾和霾是我国天气现象中对地面视野影响较大，导致空气能见度恶化，形成对交通安全产生严重威胁的灾害性天气。雾和霾在物理性质上虽然有较大差异，但在气象观测过程中的辨别区分难度较大。开展雾和霾的辨别研究，对我国空气质量观测以及气象监测具有重要意义，因此我国气象观测部门应结合两者的宏观特性以及各种气象依据进行判断。
一、雾与霾的主要特征和区别
（一）雾的主要特征
雾主要是由大量在地表空气中悬浮的小水滴或小冰晶形成的一种天气现象，属于近地面空气层中水汽的凝结产物，雾的本质就是空气中微小水滴或冰晶，因此相对湿度是趋于饱和的。雾的产生会导致空气透明度降低，人们的视野能见度也会根据雾的程度有不同程度恶化，若是目标物的能见度水平下降至103m以内，则将地面空气中的水汽凝华物称之为雾，而目标物能见度水平在103～104m之间则为轻雾。当形成雾时，大气湿度通常处于饱和状态，因此就雾的物理性质而言，雾和云都属于空气中水汽凝华的产物。可以这样理解，当雾升高离开地面空气范围则形成云，而云降低至地面空气中或是在一些高山区域则形成雾。通常情况下雾的厚度较小，常见辐射雾的厚度一般在几十米至几百米不等，日变化较明显。雾与云的物理性质基本相同，与晴空区有明显的边界，雾滴浓度通常分布不均且尺度较大，直径大多在4～30μm之间。此外，液态水及冰晶组成的雾态水汽在光的散射方面与波长关系不大，因此雾的颜色大多为乳白色或青白色。
（二）霾的主要特征
霾的形成主要是由空气中的灰尘、H2SO4、HNO3以及有机CH化合物等微粒子在地面空气中大量存在从而形成霾。这些具有污染性的粒子能导致大气浑浊，视野能见度恶化，通常在水平能见度小于104m时，由上述非水成物粒子构成的气溶胶系统，导致地面大气出现视野障碍的现象称之为霾。霾相对于雾而言，其在产生时相对湿度并未达到饱和状态，因此通常情况下认为，相对湿度小于80%的大气混浊导致视野模糊空气能见度恶化是霾造成的，而相对湿度大于90%的大气混浊导致视野模糊空气能见度恶化是雾造成的，相对湿度在80%～90%之间的大气混浊导致视野模糊空气能见度恶化则是由雾与霾共同造成的，但介于此间相对湿度的大气中，主要以霾成分为主。霾的厚度相对而言较厚，一般可达1～3㎞左右，且霾的日变化相较雾不明显。霾与雾不同之处在于，其与晴空区无明显边界，霾粒子分布较为均匀且直径较小，平均直径大约在1～2μm左右，肉眼难以观测。此外，由于霾的成分主要为灰尘、H2SO4、HNO3等非水成物粒子，其对光的散射波长相对较长，因此霾大多为橙黄色或黄灰色。霾一般出现在城市空气污染较为严重的地区，这些区域大气气溶胶中存在许多黑碳粒子，因此霾也被称为灰霾天气，属于一种严重的灾害性气象。
二、雾与霾的辨别方法
（一）相对湿度的辨别方法
我国沿海地区和内陆地区在气象观测方面，通常习惯将能见度小于10㎞，相对湿度80%作为区分雾和霾的界限。而由于地区不同，气候条件不同，导致某些地区的气象观测员在相对湿度较低的情况下，将不具备轻雾形成条件的霾认为是雾，这在气象记录方面忽視了气象观测的目的性，不利于地区气象观测的连续性和可比性。参考相对湿度辨别雾与霾的气象观测过程中应注意雾气是否已经处于消散或增加的过程中，雾气的消散和增加都会导致空气的相对湿度产生变化，且局地性轻雾的分布方向不均匀，变化较大。通常而言，雾的粒子直径要大于霾，但当其直径接近霾时，也可能形成与霾相近的周围景物特征，因此根据地区不同，应对气象进行连续观测，注意天气现象的变化，多方面考虑，这时相对湿度就成为了雾与霾的重要判断依据。
（二）物理特性的辨别方法
（1）性质不同。雾的相对湿度较大，雾的形成与当地气候的温度、湿度以及大气中粒子的多少密切相关，一般能够形成雾的天气现象，地区空气湿度较大。而霾属于干性性状的天气现象，与地区的空气污染程度密切相关，霾的形成主要是由空气中的灰尘、硫酸盐、硝酸盐以及有机碳氢化合物粒子构成，在城市中大量的干性粒子无法及时扩散，导致这些粒子在大气层中结构逐渐稳定，且空气湿度相对较小，易产生光华反应，从而形成霾。
（2）成因不同。雾多数出现在天气晴朗、地面空气湿润，水汽充足且逆温较为显著的夜晚或清晨。雾产生后主要分为两种，其中的一种为辐射型，辐射型雾的局地性较强，雾中各方向的能见度水平差异较大。另一种为平流型，平流型雾的范围较大，能见度普遍较低。而霾的产生主要是由地区的水平方向上升风速、垂直方向逆温以及空气中干性粒子增加等三方面因素导致的。
（3）颜色不同。雾主要是大量的水滴或冰晶形成的，其颗粒相对较大，雾中肉眼能够观测到雾滴多数超过100μm，而大部分的雾滴直径则是在3～100μm之间，雾的颜色主要呈乳白色或青白色。在城市或深山中，高度越高雾的颜色越浅，其状态一般为上浅下深。而霾主要是由灰尘粒子以及各种化学粒子组成，其粒子直径相对微小，一般在3μm以下，这些粒子对光的散射波相对较长，因此其颜色在城市背景下通常的呈橙灰色以及微黄色，在远山、森林背景下则呈微蓝色，在阳关下呈橘黄色。霾形成后由于其粒子微观，人的肉眼无法观测，且霾的分布范围一般较大且多为城市区域，因此看上去城市空气灰蒙蒙一片，较为混浊。
三、结语
综上所述，针对我国日益严峻的空气污染导致次生灾害性天气，我国气象观测部门在雾与霾的辨别过程中，应结合天气系统的变化以及宏观气候特征，准确辨别雾与霾的天气现象，为我国交通、环境的动态监控提供有效指示。
参考文献：
[1]李博，张晓峰，秦铜.雾与霾天气现象的辨别[J].现代化农业，2018（7）：8-9.
[2]刘婕.浅谈轻雾与霾的区别[J].科技致富向导，2014（5）：187.
[3]葛梅，王东，王进军，等.浅议轻雾与霾的区别[J].黑龙江气象，2016，27（3）：30-31.
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