出品:科普中国
作者:气象万千科普团队
监制:中国科普博览
雾是千变万化、纷繁复杂的,有关于雾的一些现象可能被我们司空见惯,这其中存在着不少自然界的规律。但同时,雾与未来天气的变化有着密切的关系,通过对雾的观察,可以粗略地预测出接下来是个大晴天或者可能会下雨。那么这其中具体有哪些学问呢?
一、为什么冬天的早晨时常有雾?
空气中所能容纳的水汽是有一定限度的,达到最大限度时,就称为水汽饱和。气温愈高,空气中所能容纳的水汽也愈多。譬如,在1立方米的空气中,气温在4°C时,最多能容纳的水汽量是6.36克,气温在20°C时,1立方米的空气中最多就可以含水汽17.30克。
如果空气中所含的水汽多于一定温度条件下的饱和水汽量时,多余的水汽就会凝结出来,变成小水滴或冰晶。假如在4°C,1立方米的空气中含有7.36克水汽,这时,多余的1克水汽就会凝结成水滴。所以空气中的水汽超过饱和量,就要凝结成水滴,这主要是随着气温的降低而造成的。地面热量的散失,会使地面温度下降,同时会影响接近地面的空气层,使空气的温度也降低。如果接近地面的空气层相当潮湿,那么当它冷到一定的程度时,空气中部分水汽就会凝结出来,变成很多小水滴,悬浮在近地面的空气层里。当近地面空气层里的小水滴多了,阻碍了人们的视线时,就形成了雾。
雾和云主要是由于温度下降造成的,因此雾实际上也可以说是靠近地面的云。
白昼温度一般比较高,空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间,温度下降了,空气中能容纳的水汽就减少了,如果那时空气中的水汽较多,就会使一部分水汽凝结成为雾。特别在冬天,由于夜长,而且出现晴天风小的机会较多,地面散热比夏天更迅速,接近地面的温度急剧下降,这样就便得近地面空气层中的水汽,容易在后半夜到早晨达到饱和而凝结成小水滴,并且浮在近地层的空气中,形成雾。所以,冬天晴朗的早晨常常有雾。这种雾称为"辐射雾"。
二、为什么早晨有雾多半是晴天?
有时候早晨起来,只见迷迷蒙蒙一片大雾,打开门窗,它也会象轻烟一样飘进来。可是不要多久,你可以依稀看见窗外的景物了,最后终于雾散气朗,丽日当空。俗话说:"早晨地罩雾,尽管晒稻谷",正是这个意思。
早晨有雾,大气是潮湿的,但是这天偏偏却是晴天,这是缘故呢?
白天太阳照射地面,地面积累了大量的热,由于水分的蒸发,温度较高的空气也能够容纳较多的水汽,因此空气中的水汽比较多。太阳下山以后,热量就开始向空中散发,接近地面的空气的温度也随着降低,天气越好,天空中的云越少,地面的热不受任何阻碍,散发得越快,空气湿度也降得越低。到了后半夜和早晨,地面空气的温度已经降得很低了,这时候,就是在室内,我们也很容易感觉到上半夜凉得多。接近地面的空气温度降低以后,空气里的水汽超过了饱和状态,多余的水汽就凝结成细小的水滴,分布在低空,这就是气象学上所说的"辐射雾",这种雾通常产生在高气压中心附近,而在高气压中心附近,常常是晴好天气。所以出现这种雾的时候,尽管早晨浓雾弥漫,只要太阳一出,把雾气蒸散,这一天就多半是晴天。
三、为什么雾不散就有可能下雨呢?
白天不散的雾,大多是与锋面过境有关的。在暖锋未过境前,往往出现锋前雾。在这种雾的上空,有着浓厚的雨云,雨云底部下降的雨,在云底以下蒸发,并在近地面处又凝结,这就是锋前雾形成的原因。这种雾的顶上既然有浓厚的雨云,太阳光无法大量地透进来,而产生雾的条件又继续存在,这样的雾当然不会散。不久,由于雨云越来越厚,云底以下水汽也越来越充沛,雨滴不能在云底下的空间蒸发,而直接落下来,这时就下雨了。
在暖锋过境时,如果有冷暖空气的混合作用出现,可以造成锋际雾。在暖锋过后的暖区中,由于暖湿空气流经冷地面,又会产生暖区雾,这种雾湿度非常大,而且常常和毛毛雨连在一起,在它的后面,往往还有冷锋南下,造成冷锋降水。在沿海地区,海雾有时在夜里侵袭到陆地上来。这种雾到早晨或上午还不消散,就会转变为层状云,而下起雨来。所以"雾下散就是雨"的说法是对的。
雾与天气的关系如此密切,故可以看雾知天气的变化了。不过,上述解释只是就大体情况而言的。雾与天气的关系并不如此简单,还有许多复杂的内容,因此不能简单地生搬硬套。也就是说,要准确地看雾知天,还要作多方面观察、分析,进行综合判断。