海雾
海雾(Sea Fog)是指在海洋影响下出现在海面和洋面上(包括岸滨和岛屿)的低层大气中水汽凝结现象。水平能见度1千米以下,厚度通常在200-400米左右。形成原因是比海水温度低得多的寒冷空气经过温暖的海面时,水蒸气遇到冷空气后迅速凝结成微小液滴,漂浮于海面附近。水汽凝结是产生海雾的重要条件。有雾时风速一般都很小,风速大时雾滴很快就会被吹散或蒸发掉。
依成因不同,可把海雾分成平流雾、混合雾、辐射雾和地形雾4种,海雾主要是平流雾。世界各洋面上的海雾,一般在夏季,高纬度的地方多,低纬度的地方少,而冬季则相反。日本的北海道海区、千岛海区、是世界第一的海雾多发区。
海雾天气的能见度与雾粒的大小和数量有关。含水量增大,能见度变低。海雾的存在会降低空气透明度,使能见度恶化,影响船只航行。是海上重要的灾害性天气之一。
形成原因
海雾是冷空气在暖水域上方移动,与饱和的暖空气混合时形成的。它是悬浮在空气中的小水滴在海面低层大气中,当水汽增加、温度降低时,大气会逐渐达到饱和或过饱和状态。随后,水汽以空气中的盐粒、尘埃等为核心,凝结成细小的水滴,悬浮在海面低空。水滴不断凝结并且增多,天空会因此呈现灰白色,使海面上能见度降低。发生海雾的原因分为两种情况,一种是接触冷却、辐射冷却或绝热冷却等原因,使空气冷却造成的。另一个原因,在高温水向未饱和的空气中蒸发时,使空气达到饱和而产生。
形成条件
海雾是在一定的环境背景条件下产生的,主要形成条件有海面温度、海气温差、气流风场、水汽含量和稳定度。海雾的发生、发展过程中以增湿、降温以及两者共同影响的结果。
海面温度
当表层海水温度低于某个临界值时可能发生海雾,而高于此值时则不能发生海雾。在北太平洋,海雾发生的区域大致限于表层水温低于20℃的冷海面上,且4-9月海雾的南界随着等水温线的季节性北上而相应地从北纬30°向较高纬度推移。
海气温差
因为海水的热容量比空气大得多,所以当海气温差大于8℃时,雾就很少发生。月平均水温低于月平均气温的季节往往就是多雾季节。若气温比海水温高很多时,空气的饱和水汽压就变大,反而难以达到饱和,从而不利于雾的形成。
适宜的风场
海雾发生时的风力多在2—4级之间,这是因为风力太大时乱流强,容易将上层空气的热量向下传递,从而削弱低层空气的冷却作用,不易生成雾;因此,只有在中等风力条件下,才能源源不断的输送暖湿空气,同时产生一定强度的乱流使雾达到一定的厚度。 风向要求它与表层海水等温线水平梯度的方向大致相同,大致与表层海水等温线垂直为宜。
充沛的水汽
海雾的生成,空气中必须要有凝结核,海面上丰富的吸湿性极强的凝结核的存在,利于雾的形成。实际上,大气的相对湿度只要达到80%左右,就能凝结成雾了。当相对湿度小于70%时,一般难以形成雾。
低层逆温层
因为低层大气有平流逆温层存在,它能有效地抑制低层大气中对流的发展,阻挡着水汽向高空的扩散,从而使水汽和凝结核大量聚集在底层大气中,对雾的形成极为有利。
主要类型
按成因分类
1.平流雾
平流雾是最常见的海雾类型,是因空气平流作用在海面上生成的雾。它包括两种:
平流冷却雾,也称冷海雾(cold seafog),为暖气流受海面冷却,其中的水汽凝结而成的雾。这种雾比较浓,雾区范围大,持续时间长,能见度小,春季多见于北太平洋西部的千岛群岛和北大西洋西部的纽芬兰岛附近海域。英国北海的冷海雾被当地人称为哈雾(haar),中国有研究者称这类雾为暖平流雾。
平流蒸发雾,也称暖海雾(warm sea fog),海水蒸发使空气中的水汽达到饱和状态而成的雾,又称冷平流雾或冰洋烟雾。冷空气流到暖海面上,由于低层空气下暖上冷,层结不稳定,故雾区虽大,雾层却不厚,雾也不浓。从两极区域流出的冷空气到达其邻近暖海面上或在巨大冰山附近的水域上时,均可生成平流蒸发雾。
特点:可发生于一天中的任何时间,也可能在任何时间消散。大洋上的平流雾,其生消时间及浓度没有明显的日变化;但在沿海及岛屿的雾有一定的日变化;浓度大、厚度大。平流雾的浓度往往很大,常出现水平能见距离小于50米甚至小于10米的浓雾;垂直厚度常达几十米到几百米;水平范围广。平流发生时,雾区常可达数百甚至数千千米;持续时间长。东海和黄海海域,持续3-4天的雾是常见的。在成山头沿海、雾日曾连续29天(1973年7月1日至29日),最长连续时段达 117 小时。
2.混合雾
冷季混合雾。 海上风暴产生的空中降水的水滴蒸发,使空气中的水汽接近或达到饱和状态。这种空气与从高纬度来的冷空气混合,就冷却而成雾。这种雾多出现在冷季。
暖季混合雾。海上风暴产生的空中降水的水滴蒸发,使空气中的水汽接近或达到饱和状态,这种空气与从低纬度来的暖空气混合,即冷却而成雾。这种雾多产生在暖季。
3.辐射雾
浮膜辐射雾。漂浮在港湾或岸滨的海面上的油污或悬浮物结成薄膜,晴天黎明前后,因辐射冷却而在浮膜上产生了雾。
盐层辐射雾。风浪激起的浪花飞沫经蒸发后留下盐粒,借湍流作用在低空构成含盐的气层,夜间因辐射冷却,就在盐层上面生成了雾。
冰面辐射雾。高纬度冷季时的海面覆冰或巨大冰山面上,因辐射冷却而生成雾。
特点:辐射雾一年四季都能发生,但多发生在秋,冬季节。一般发生在港湾、河口地区,范围不广,局地性强;辐射雾具有明显的日变化规律。它通常在夜间形成,日出前最浓;日出后一般到8-10时,地面增温,地面逆温层被破坏,雾随之消失;形成辐射雾的有利风速是1~3米/秒;晴天有利于雾的形成,雾产生后晴天也最有利于雾的消散,阴天不利雾的形成,有雾时,阴天也不利雾的消散;冬季消散慢;夏季消散快。
4.地形雾
岛屿雾。空气爬越岛屿过程中冷却而成的雾。
岸滨雾。产生于海岸附近,夜间随陆风漂移蔓延于海上,白天借海风推动,可漂入海岸陆区。
按强度分类
1.重雾:能见度小于50米。
2.浓雾:能见度50 ~ 200米。
3.中雾:能见度200 ~ 500米。
4.轻雾:能见度500~1000米。
分布区域
海雾的分布与海流的流动有直接关系,寒流与暖流交汇的海域和寒流流经的低纬度海域容易形成海雾。
日本的北海道海区、千岛海区、是世界第一的海雾多发区。多出现在四月至九月,其中以六月至九月海雾最盛行。在这里寒流亲潮与黑潮暖流相遇,产生平流雾。主要原因是寒暖两海流相混合,或温暖的风与寒冷的海面相接触而产生的。5、6月的海雾,是由寒冷的鄂霍次克海气团所引起。鄂霍茨克海气团在有较弱的东北风或无风时经常发生,其频度同气温与水温之差无关。7、8月的海雾则是小笠原气团引起的平流雾。通过小笠原气团使高温多湿的空气平流至干岛、北海道海区的寒冷水域时,首先水面附近的空气被冷却,并由于这支具有较大风速的气流伴有紊流,因此,海面附近的冷却逐渐及于上层,结果使海面以上400—500米或1--2千米内的气层都遭冷却,因而发生典型的平流雾。
世界第二的多发区是北大西洋纽芬兰岛海区,雾期是在四月至八月。以六、七两月最盛,笼罩范围大。这里是墨西哥湾流与拉布拉多寒流交汇的地方,暖湿空气在此容易形成平流冷却雾。这里海雾分布范围特别广,南北跨越20个纬度,向东可以至冰岛海面,使大西洋北部航线整体处在一片雾气朦胧的世界中。
第三海雾多发区在加利福尼亚州海区,夏季常有高五百米的雾堤,冬季早晨在沿岸地方发生海雾。由于寒冷的加利福尼亚海流南流,加之下层涌升的冷水团,具备了易发生平流雾的条件。
中国近海是世界知名的多雾区。中国海雾以平流冷却雾为主,从南至北呈现出南窄北宽的分布规律。南海海雾主要集中在两广地区和海南岛沿海,以雷州半岛东部居多。每年1月份开始,2-3月份海雾浓重,4月份海雾逐渐消散。东海大雾区。3月份时出现;4-6月份是东海海雾最盛的时期;7月份以后,雾气散去。黄海海雾4月份才开始出现,但持续时间较长,覆盖范围更广,一般会持续到8月份,从南至北雾气都很浓重。
在欧洲北海和波罗的海都可看到海雾,这是因为大陆的温暖空气被吹送到比较寒冷的海面上时而产生的。朝鲜海峡在六、七月份最盛。英国近海多雾,其中以一月、六月份为最频繁而且浓厚。加拿大初夏雾最多。南美洲东南阿根廷沿岸附近以七月至九月为多雾期。非洲西岸的雾期是十一月至翌年五月间。南赤道地方在六月至八月多雾。北美洲西海岸自夏季至十月末多雾。
影响
正面影响
迷漫的海雾阻挡人们的视线,严重影响日常航运活动。在一些特殊航段,海雾还容易引起海损事故,十分危险。为了避免碰撞事故发生,让航船在迷雾中找到正确方向,人们发明了灯塔。修建灯塔要考虑高度、地理位置、光源问题。最早人们利用木柴燃烧发光。18世纪中后期,人们用无烟油灯作为灯塔光源。后来,人们又将反射镜和透镜应用到灯塔照明上。19世纪中期,英国著名科学家迈克尔·法拉第设计并指导建造了座电力灯塔。20世纪,人类将压缩乙炔气体应塔照明上,还发明了自动电源控制开关,使灯塔管理与太阳能利用有机结合。现在,人类发明了气体闪光灯塔,使灯塔技术的现代化程度再次得到提升。
负面影响
人类社会的影响
1.海雾其恶劣的能见度对海上和沿岸的社会经济活动产生严重影响,造成经济损失,还会影响船只航行及海上飞机飞行。造成船只、飞机碰撞事故。
2.海雾对海上军事活动也有很大的影响,它不仅影响飞机的起飞和降落,而且不利于飞行员对目标的攻击;它不仅使舰艇机动困难。编队航行不宜保持队形,而且影响舰船武器的使用。
3.沿海城市,大气环境污染日趋严重,出现大海雾时更加剧了大气污染的严重性。容易造成大气污染事件,危害人民的身体健康,发病率高,甚至造成死亡。
4.另外,雾水中的盐分也会腐蚀建筑物,减少了建筑物的使用寿命。
自然界的影响
雾气会极大地减少日照时间,低温高湿会对沿海农作物生长造成很大危害。
预报和预警信号
1.海雾预报对安排港口作业、海上交通、海上生产,减轻经济损失、海上国防建设、军事活动都有十分重要的意义。因此海雾预报是海洋气象预报的重要内容。海雾预报的方法主要分为天气学方法、统计学方法以及数值预报方法。
2.海雾预警信号分五级,分别以红色、橙色、黄色、蓝色、白色表示。
重要事件
1952年12月在英国伦敦,由于烟尘中的二氧化硫在逆温条件下形成的毒雾持续不散,使数以万计的市民感到呼吸不畅,患病者日益增多,最终因这场毒雾致死的人数高达4000多人,造成人类历史上最严重的毒雾灾害。
1977年10月22日,中国万吨轮汉阳号由日本回国,在大连港遇上大雾与一艘巴拿巴藉船凯歌号相撞沉没,造成经济损失1000多万。
1995年在土耳其伊斯坦布尔海峡的北口发生海雾,能见度下降到零,土耳其暂时关闭海峡,使国际航道陷人瘫痪状态,造成海峡两端各有100多条船舶停泊待命。联结马尔马拉海和爱琴海的达达尼尔海峡的通道也关闭了,造成有1000万人口的伊斯坦布尔市的公路和空中交通相继中断。
2005年1月,中国珠江附近海域就因大雾影响而发生了4宗海上交通事故,造成3艘船舶沉没、3人死亡、4人失踪海雾还经常使华南沿岸地区的交通运输陷人混乱状态,对海域内的经济和社会活动造成严重影响
2006 年1月17 日5 时,在中国的琼州海峡,一艘广西壮族自治区渔船被一艘外籍货轮正面撞沉,遇难渔船“桂北渔95538”上6人失踪、1人生还。
参考资料
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海雾.今日头条.2023-04-19
追溯“海浩”现象本质——发生在我国北部近海的海雾.中国气象科普网.2023-04-19
海雾是如何形成的?.中国气象新闻网.2023-04-19
雾霾及其危害.中国气象科普网.2023-04-19
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海雾的预报.中国大百科全书.2023-04-24
海洋灾害预警.中国大百科全书.2023-04-25