霧的形成與分類
說明:本文為《草船借箭》參考資料,更多本課資料請(qǐng)點(diǎn)此查看
霧的成因:
《三國演義》中的一個(gè)故事──《草船借箭》里,諸葛亮借助濃霧向曹操“借”了十萬多支箭,那么,霧到底是怎么一回事呢?
霧的成因:
霧和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶組成的水汽凝結(jié)物,只是霧生成在大氣的近地面層中,而云生成在大氣的較高層而已。霧既然是水汽凝結(jié)物,因此應(yīng)從造成水汽凝結(jié)的條件中尋找它的成因。大氣中水汽達(dá)到飽和的原因不外兩個(gè):一是由于蒸發(fā),增加了大氣中的水汽;另一是由于空氣自身的冷卻。對(duì)于霧來說冷卻更重要。當(dāng)空氣中有凝結(jié)核時(shí),飽和空氣如繼續(xù)有水汽增加或繼續(xù)冶卻,便會(huì)發(fā)生凝結(jié)。凝結(jié)的水滴如使水平能見度降低到1千米以內(nèi)時(shí),霧就形成了。
另外,過大的風(fēng)速和強(qiáng)烈的擾動(dòng)不利于霧的生成。
因此,凡是在有利于空氣低層冷卻的地區(qū),如果水汽充分,風(fēng)力微和,大氣層結(jié)穩(wěn)定,并有大量的凝結(jié)核存在,便最容易生成霧。一般在工業(yè)區(qū)和城市中心形成霧的機(jī)會(huì)更多,因?yàn)槟抢镉胸S富的凝結(jié)核存在。
霧的分類:
根據(jù)空氣達(dá)到過飽和的具體條件不同,通常把霧分為以下幾種:
第一種是輻射霧:這種霧是空氣因輻射冷卻達(dá)到過飽和而形成的,主要發(fā)生在晴朗、微風(fēng)、近地面、水汽比較充沛的夜間或早晨。這時(shí),天空無云阻擋,地面熱量迅速向外輻射出去,近地面層的空氣溫度迅速下降。如果空氣中水汽較多,就會(huì)很快達(dá)到過飽和而凝結(jié)成霧。
另外,風(fēng)速對(duì)輻射霧的形成也有一定影響。如果沒有風(fēng),就不會(huì)使上下層空氣發(fā)生交換,輻射冷卻效應(yīng)只發(fā)生在貼近地面的氣層中,只能生成一層薄薄的淺霧。如風(fēng)太大,上下層空氣交換很快,流動(dòng)也大,氣溫不易降低很多,則難于達(dá)到過飽和狀態(tài)。只有在1~3米/秒的微風(fēng)時(shí),有適當(dāng)強(qiáng)度的交流,既能使冷卻作用伸展到一定高度,又不影響下層空氣的充分冷卻,因而最利于輻射霧的形成。
輻射霧出現(xiàn)在晴朗無云的夜間或早晨,太陽一升高,隨著地面溫度上升,空氣又回復(fù)到未飽和狀態(tài),霧滴也就立即蒸發(fā)消散。因此早晨出現(xiàn)輻射霧,常預(yù)示著當(dāng)天有個(gè)好天氣!霸绯康卣朱F,盡管曬稻谷”、“十霧九晴”就是指的這種輻射霧。
第二種為平流霧:當(dāng)溫暖潮濕的空氣流經(jīng)冷的海面或陸面時(shí),空氣的低層因接觸冷卻達(dá)到過飽和而凝結(jié)成的霧就是平流霧。
只要有適當(dāng)?shù)娘L(fēng)向、風(fēng)速,霧一旦形成,就常持續(xù)很久,如果沒有風(fēng),或者風(fēng)向轉(zhuǎn)變,暖濕空氣來源中斷,霧也會(huì)立刻消散。
第三種為蒸汽霧:如果水面是暖的,而空氣是冷的,當(dāng)它們溫差較大的時(shí)候,水汽便源源不斷地從水面蒸發(fā)出來,闖進(jìn)冷空氣,然后又從冷空氣里凝結(jié)出來成為蒸氣霧。
一般在南方的暖洋流進(jìn)到極地區(qū)域時(shí),極地的冷空氣覆蓋在暖水面上而形成蒸汽霧。例如北大西洋上就有一股強(qiáng)大的墨西哥灣流的暖洋流,經(jīng)常突入北極的海洋上,造成北極洋面上大規(guī)模的蒸汽霧。有時(shí)候,北極的冷空氣停留在冰面上,在冰面裂開的地方,冰下較暖的水就露出來,形成局部的蒸汽霧,蒸汽霧大都出現(xiàn)在高緯度的北極地區(qū),所以人們常稱它為"北極煙霧"。
除了極地區(qū)域外,冷空氣覆蓋暖水面的情形還常出現(xiàn)在內(nèi)陸湖濱地區(qū)。夜間湖水面比陸面暖,當(dāng)夜間陸風(fēng)吹到暖的湖面上時(shí),在湖面上就會(huì)形成一層比較淺薄的蒸汽霧。秋、冬季節(jié),每當(dāng)冷空氣南下以后,在天睛風(fēng)小的早晨,暖水面還來不及冷卻時(shí),就彌漫著這種蒸汽霧。
第四種為上坡霧:這是潮濕空氣沿著山坡上升,絕熱冷卻使空氣達(dá)到過飽和而產(chǎn)生的霧。這種潮濕空氣必須穩(wěn)定,山坡坡度必須較小,否則形成對(duì)流,霧就難以形成。
第五種為鋒面霧:經(jīng)常發(fā)生在冷、暖空氣交界的鋒面附近。鋒前鋒后均有,但以暖鋒附近居多。鋒前霧是由于鋒面上面暖空氣云層中的雨滴落入地面冷空氣內(nèi),經(jīng)蒸發(fā),使空氣達(dá)到過飽和而凝結(jié)形成;而鋒后霧,則由暖濕空氣移至原來被暖鋒前冷空氣占據(jù)過的地區(qū),經(jīng)冷卻達(dá)到過飽和而形成的。因?yàn)殇h面附近的霧常跟隨著鋒面一道移動(dòng),軍事上就常常利用這種鋒面霧來掩護(hù)部隊(duì),向敵人進(jìn)行突然襲擊。
其他霧:隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,又增添了許多新霧。比如:工業(yè)排放廢氣形成的廢氣形成的光化學(xué)煙霧,鍋爐、窯爐和生活小煤爐排放的黑色煙霧等。