[科普中国]-海雾

海雾种类

春夏季节，在海上或岸滨，人们经常可以看到白茫茫的海雾，有时浓雾弥漫，咫尺不见。 按雾生成的过程和原因，可把海雾分成平流雾、混合雾、辐射雾和地形雾4种。

平流雾平流海雾是黄海海雾的一种主要类型2，是因空气平流作用在海面上生成的雾。它包括两种：

① 平流冷却雾：又称暖平流雾，有时简称平流雾，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附近海域。形成之前受其东南高压系统影响,黄海海域受偏南风控制，导致暖平流输送，气温明显高于海温。2

② 平流蒸发雾：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。

混合雾冷（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。这种空气与从高（低）纬度来的冷（暖）空气混合，就冷却而成雾。这种雾多出现在冷（暖）季。

辐射雾① 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。

② 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。

③ 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。

地形雾① 岛屿雾：空气爬越岛屿过程中冷却而成的雾。

② 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。

空气层结的改变，可使海雾升高变为层云，也可以使层云降低变成海雾。中国东海岸和美国西海岸都有这种现象。

形成条件海雾是指在海洋影响下生成在海洋上的雾，它是在特定的海洋水文和气象条件下产生的，换句话说，海雾在那些经常可以满足成雾条件的海区出现的机会多，反之亦然，因而海洋上海雾的分布具有很强的区域性和季节性。海洋上的雾绝大多数是平流雾，因此在这里将着重介绍平流雾的形成条件。

海面温度大量观测结果证实，平流雾大都出现在冷海面水域上空。尤其在沿着气流方向海水表面温度迅速降低的水域，即寒暖流交汇区的冷水面上或水平温度梯度较大的海陆交界地区，移经其上的暖湿气流更容易变性冷却使水汽凝结，雾在这些水域就更加频繁多见。例如，发源于白令海和鄂霍茨克海的亲潮寒流在北海道东岸与黑潮相遇，形成强大的冷暖流锋区，它是日本以东洋面成为“海上雾都”的主要原因。冷的海面是形成海雾的重要条件，但是海水表面温度“冷”有一临界值，观测表明，海雾发生地区域大致限于表向水温低于20℃的冷海面。我国沿海水域的海雾发生区域大多与这个水温界限相符合。例如，2月华南沿海正是海雾最多的水域，而此时从北部湾经琼州海峡直到合湾海峡，表面水温均低于20℃，与多雾区域十分吻合。5月份，表面水温等20℃线推移到浙江沿海和东海中部，而此时正是这个海区海雾最为频繁的时期。对于20℃表面水温这个界限，也并非各海区都是一样的，像黄海北部8月份的雾就发生在表面水温低于24℃的海面上。正因为如此，有人认为我国近海有利于雾生成的表面水温的界限值应诙确定为24℃。必须指出，海雾发生与否并不完全取决于单一的海面水温条件，只有当水温条件和气象条件都合适，才可能有利于雾的发生。例如，2月黄海和东海的表面水温虽然不到20℃，但时处隆冬，风大，空气中水汽含量少，不能提供合适的成雾气象条件，所以海雾很少。4，5月之后，黄、东海表面水温仍低于20℃，但此时气象或雾条件优越，多有海雾发生。

海气温差如上所述，平流雾的生成，除了表面水温低于某界限值的条件之外，还取决于海面水温和气象条件的配合，其中就有水温与气温之间的配合。但是，海水表面温度与其上的空气温度之间差值(即气温与海面水温之差)究竟达到多大时，才最有利于雾的生成呢?对于这个问题，过去曾经有人认为，海气温差愈大，愈有利于雾的形成。其实不然，大量的观测事实表明，当气温高于海面水温左右时，雾出现最多。在气温高于水温的情况下，雾次数随着气温与水温差值的增大而逐渐减少，当差值大于以后，雾就很少发生。这是因为海水有着巨大的热容，海面水温不会很低，若气温比水温高得多时，空气的饱和水汽压就变大，难以达到饱和，从而不利于海雾的生成。另外，当在气温稍低于水温吋，也可以见到有相当数量的雾出现，并且雾次数随着水温高于气温的差值的增大而不断减少。在气温高出海温2-3℃时雾最常见，雾大多集中在气温高出海温0-6℃范围内，当温差达到以上时雾极少出现。

气流风场暖湿气流的长时期存在，对海雾的生成与发展相当重要，它可以不断向雾区补充成雾必需的大量水汽和热量。所以有雾生成时，一般盛行偏南或偏东气流。在我国，有利于雾形成的风向随海区而异。一般说来，东中国海水域，以偏南风时雾最多，南海则以偏东风时雾最为常见。

海上风速的大小与海雾的形成也有着密切的关系。风速过大，会使空气层中产生较强的湍流交换，促使上层空气的热量往下传送，妨碍低层冷却，不利于雾的形成;风速太弱，一方面空气中的湍流交换相当弱，只能使海面上很浅薄的一层空气冷却，同时风速太弱也不能大量输送暖湿空气到达海面，即使有雾生成，也不能长久维持。例如，西北太平洋和北大西洋，海雾发生时的风力事为2-3级或3-4级，风力2-4级时出现的雾频率可达全部雾的70%以上；风力在1级以下和6级以上时，雾较少出现。

水汽含量过去不少人认为，雾形成时的相对湿度应达100%，即处于饱和状态。近年来的许多观测结果表明，海雾形成时的相对湿度并不一定达到100%，有时相对湿度在80%以上便有雾发生，这可能与海上有丰富的吸湿性极强的凝结核(盐粒)有关。相对湿度的大小和雾的关系还有某种日变化的特征。一般凌晨和夜晚时刻发生的雾大多数出现在空气处于或接近饱和状态之下，并且随着相对湿度值的稍稍减小，雾次数会迅速减少;当相对湿度低于95%，就不再有雾生成，在中午时间，雾次数随相对湿度的减小变化不大，当相对湿度低到88%时，还能有雾发生。较强的逆温层结雾是大气处在稳定层结状态下的一种凝结现象。在海雾的形成过程中，低层大气通常总有逆温层存在，它像一个无形的盖子，阻挡着水汽向上空扩散，抑制低层大气的对流发展，使水汽和凝结核聚积在低空，对雾的形成极为有利。在稳定性的雾中，最典型的温度垂直廓线是雾层中表现为微弱的降温和等温，而在其上则是逆温。平流雾雾层上的逆温的出现率约为90%左右。通常逆温强度越强时，逆温层的厚度越大，常见的逆温层厚度在400—500m左右。

大气环流海雾的形成往往与一定的天气系统活动相关联，特别是在髙气压医域内，对雾的生成和维持最为有利。虽然雾多见于高压区内，但其他天气系统伴随的雾也有一定的比重。例如，日本海的雾主要出现在北太平洋高压和鄂霍次克海高压区内，约占36%;冷暖锋产生的锋面雾也不少，约占30%，由于雾是稳定层结下出现的天气现象，所以锋面雾多出现在锋面降水不活跃的地方，像低压后部、暖锋前的降水区域等。其余雾产生在低压区，低压边缘和静止锋等天气系统内。

分布情况全球各海区的海雾，类型虽然很多，但其中范围大、影响严重的，首推平流冷却雾，而以中高纬度大西洋的纽芬兰岛为中心和以北太平洋千岛群岛为中心的两个带状雾区最为显著，以南印度洋爱德华王子群岛为中心的带状雾区也很突出。其次便是大洋东岸低纬度信风带上游的雾，如太平洋东岸的加利福尼亚外海和秘鲁外海，大西洋东岸的加拿利群岛以南的海域和纳米比亚外海，都是这类雾区。这些海域的海雾多在春夏盛行，尤以夏季为最。其特点是雾浓，持续时间长，严重的大雾可持续1～2个月。平流蒸发雾多见于冷季的副极地或冰山和流冰的外缘水域，雾层薄，形似炊烟。但当它在春秋季节与平流冷却雾在中、高纬度海域交替出现时，也常构成大片浓雾区。至于散布在世界各海域（或湖泊）的零星雾区，大多有地区性，难成体系，且不一定属于同一雾型。

渤海、黄海、东海和南海的海雾分布不均匀，出现的季节也不完全一样。渤海的海雾只出现在辽东半岛和山东半岛沿海水域；黄海全海区基本上都有雾;东海的雾多出现于中国沿岸，日本西南海域和琉球群岛几乎不出现海雾；南海的雾只局限于中国沿岸水域。山东半岛东岸、朝鲜半岛西岸和舟山群岛为 3个多雾中心。海雾的时间变化，南海始于1月中旬，终于4月中旬，雾期为3个月；台湾海峡始于2月中旬，终于6月中旬，雾期为 4个月；东海始于3月，终于7月中旬，雾期为4～5个月；黄海始于3月中旬，终于8月中旬，雾期为5个月。可见在空间分布上，雾区随纬度的增高而扩大；在时间变化上，雾期也随纬度的增高而延长。至于在近海水域，则岛屿雾恒多于岸滨雾。

通过对海雾的观测和调查，了解它的属性和分布变化的规律，进一步应用天气学和数理统计等方法，可以进行海雾的预报。此外已提出一些动力学模式，试作海雾的数值预报；通过模拟实验，可研究海雾的生消过程和作用机制。

以中国首次北极科学考察采用国内外海冰、大气和海洋的先进观测设备，获得海、陆、空的同步或准同步观测资料为基础，重点研究北冰洋的海雾。发现在北冰洋大范围被海冰覆盖或冰水相间的洋面上，能够形成平流雾、辐射雾和蒸汽雾。每种海雾的特点和形成的物理机制不同。在北冰洋的南部，由于暖湿气流充分，易形成持续时间长、浓度大的平流雾；在冰盖和大浮冰块上，由于冰雪面的强辐射冷却，容易形成稳定的辐射雾；在浮冰区能够形成像开锅的蒸汽一样的蒸汽雾。指出在北冰洋形成多种海雾原因是海冰的分布及独特的物理特性造成下垫面性质的复杂化，产生的海气相互作用复杂化的结果，特别是冰雪面的反照率高，不能吸收极昼期充足的太阳辐射。冰又是热的不良导体，成为海气热交换的屏障，在浮冰区由于冰屏障的破碎，海气交换活跃。海洋以潜热的形式向大气输送热量，以蒸汽雾的形式反映出海气热交换的程度和对气候影响的一种表现形式，提出在蒸汽雾发生的过程中，海洋以感热的形式向大气输送热量。3

影响后果每年冬去春来，气候逐渐变暖的时候，海雾也随之而来。4海雾无论在海上还是在沿岸地带，都因其恶劣的能见度对交通运输、海洋捕捞和海洋开发工程以及军事活动等造成不良影响，据统计海上船舶之间的碰撞事故80%是因雾导致能见度不良而引起的，雾水中的盐分对建筑物的侵蚀也是不可忽视的。雾已经对海上生命财产安全和海域清洁水源环境构成了严重的威胁。4因此海雾是一种灾害性天气。海雾预报不仅对海上和沿海地区的工交和农渔业很有意义，而且对海军和航空部队尤其重要。1