雾的科普知识(看看你到底遇到了哪种雾)
雾的科普知识(看看你到底遇到了哪种雾)在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,气温接近零点,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。它和云都是由于温度下降而造成的,雾实际上也可以说是靠近地面的云。 以能见度分5个等级:轻雾:1-10km,雾:低于1000m,大雾:200-500米之间,浓雾:20-200米之间,强浓雾:不足50米。雾究竟是什么呢?雾像个顽皮的精灵,在施展魔术,挥动着那块奇幻的纱幕来迷惑人。
从古至今,
雾总能引起人很多遐想。
像一件白纱,
不经意间将那山那水笼罩,
雾像个顽皮的精灵,
在施展魔术,
挥动着那块奇幻的纱幕来迷惑人。
雾究竟是什么呢?
在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,气温接近零点,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。它和云都是由于温度下降而造成的,雾实际上也可以说是靠近地面的云。 以能见度分5个等级:轻雾:1-10km,雾:低于1000m,大雾:200-500米之间,浓雾:20-200米之间,强浓雾:不足50米。
秋冬季,
大雾成为我们生活中的常客。
福建、云南、浙江、重庆等地
是大雾最爱“刷存在感”的地方,
每年大雾日数可达80-100天。
大雾常见,
却并非只是一片白茫茫这么简单,
它还有着各种各样的style。
辐射雾原理
我们的老友记——辐射雾
在秋冬天晴无云的清晨,起来打开窗,心情美美哒,但窗外却是雾蒙蒙,你可能遇到的就是辐射雾,它是我们最常遇到的雾,可以说是“老友记”。
天空中的云有时就像是一床棉被,将大阳带来的能量牢牢稳固在地面,不让它们溜走。在秋冬晴朗、微风、近地面水汽充沛的造成早晨或夜间,地面的热量没有了“棉被”的保护就会迅速向外辐射,近地面空气的温度迅速下降,水汽很快饱和就凝结成雾。在日出后不久或风速加快后便会自然消散。
奔跑吧!运动达人——平流雾
这是一种在流动中的雾,当运动中的暖而湿空气经过寒冷的地面或水面,一不小心着了凉,就变成了雾。就算变成了雾,也不能阻挡它魔鬼的步伐,依旧在作水平运动,是雾家族中的运动达人。如果延长照相机的曝光时间,那给它拍的照片就可能像河水一样流淌着。
“身不由己”的雾——蒸发雾
“我不想变成为雾”“不,你想”,雾的家族成员中,这位是最“身不由己”的。原本悠闲自在地蒸发着水汽的温暖水面,被冷空气强势入侵,不由自主地就形成了雾。这种蒸发雾范围小,强度弱,一般发生在下半年的水塘周围,就像是杯子里接的温水,缓缓地冒着汽一般。
锋面雾原理
“打架”产生的雾——锋面雾
冷空气与暖空气历来“水火不容”,这两一相遇就干起了架,常见的就是下雨,其实下雨前还可能会出现雾,这种雾就是锋面雾。锋面雾中,暖锋后的雾居多,由暖湿空气移至原来被暖锋前冷空气占据过的地区,经冷却达到过饱和而形成的。民间有谚语“一雾三日雨”,其中的“雾”说的就是锋面雾。
最“高冷”的雾——冰雾
冰雾,之所以要说它是最“高冷”的雾,首先是因为它形成的纬度高,常见于南北极;其次,它是雾里最冷的,大多数雾都是小水滴构成,而冰雾里的水点已经被冷凝为冰片。可以说是雾中的高冷boy了。
地形雾原理
雾家族除了上述常见的辐射雾、平流雾、锋面雾外,还有沿着山坡跑的上坡雾、隐居山谷的谷雾、家族成员“拧麻花”的混合雾等。
雾如何进行预报呢?
卫星云图监测
雾在可见光云图上表现为纹理均匀、边界整齐光滑或与地形等高线吻合,与中高云有比较明显的区别。因此,白天用可见光探测通道资料,结合红外通道的资料 使得大雾的监测比较容易。
在红外云图上 由于雾顶的温度与地面温度接近 甚至高于地面温度 因而不易识别。根据Mie的理论 粒子在不同波段散射和吸收辐射的能力不同 3.75μm附近的短波红外窗区和11μm附近的长波红外窗区受水滴的影响有差异。雾滴在3.75μm波长处卫星测值明显低于11μm波长处 这使得在夜间可以通过红外通道监测雾的情况。
天气学方法
以海雾为例,其预报方法就是把海雾作为一种天气现象,采用一般的天气预报方法,即以天气图作为预报作业的主要工具,并搭合使用其他辅助性工具,尤其能反应水文气象要素之间的相互关系的工具。根据预报区域的天气基本特征,结合预报员的经验进行推断。
MOS方法
模式输出统计方法(Model Output Statistics)简称MOS。它在建立预报方法时,预报因子不是取自长期的观测资料,而是取自数值预报的产品。将数值预报产品与气象要素相匹配,再用逐步回归等统计方法建立预报方程。这样就自动考虑了数值模式的误差和计算的不精确性,也自动地包含了某些局地气候特点。再则,MOS方法还能采用一些具有具体物理意义的重要预报因子,如垂直速度,空气的三维轨迹和涡度、散度等,这都十分有利于方程建立。
MOS方法缺点之一是要求有较长期的数值预报产品存储。其次,模式更换时,要重新建立预报方程。
数值预报
雾的形成和消散是各种微物理过程、热力及动力过程复杂相互作用的结果,仅用统计的资料分析方法研究雾是不够的.过去几十年有不少研究致力于数值预报,包括一维局地模式对小区域雾的预报,以及中尺度天气模式对大范围雾的预报。
一维雾模式最基本的假设是热力学变量在水平方向上具有均一性,因此,雾的演变主要由大气辐射场、湍流混合以及地表的水汽和热量通量驱动,其他如水平平流或大尺度沉降等动力过程不考虑。
一维雾模式的物理框架
由于各种物理过程的复杂相互作用,需要精确的三维数值模式的发展.我国一些研究者发展了适用于不同地区的三维雾模式,这些模式在许多雾的模拟中已经取得了广泛的应用,并得到了许多重要的结论.然而,他们只是为研究雾而设计,没有考虑大尺度环境因素对雾的生成和消散的影响。
芳菲夕雾起,暮色满房栊。雾是大自然的馈赠,了解大自然的礼物,探索大自然的秘密,才能让我们的生活更美好。
主要参考文献:
冯蕾等《国内外雾预报技术研究进展》
周发琇《海雾预报》
史得道等《海雾预报研究综述》
▌本文来源:综合中国天气网
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