浅谈霾的形成与危害及与轻雾的区别

吴云

摘 要 霾的出现有重要的空气质量指示意义，而轻雾与特定的天气系统有联系。由于经济规模迅速扩大和城市化进程不断加快，霾现象越来越多，对人类的危害日趋严重，气象业务中也将霾现象作为重要天气进行观测和发布，因而越来越多地受到公众的关注。由于天气现象的复杂性，地面观测有时容易出现判断错误，根据《地面气象观测规范》技术规定，结合实际观测经验，对霾与轻雾提出了判定处理方法，以供探讨。

关键词 霾；形成；危害；轻雾

中图分类号：P426.4 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.26.078

由于社会经济的迅速发展和城市化进程的加快，大气气溶胶污染日趋严重，由气溶胶造成的能见度恶化事件也越来越多[1]。在日常工作中，观测员会经常遇到水平能见度小于10 km，甚至小于1 km的视程障碍现象，而轻雾与霾就是最常见的两种，二者的区别不像霾与雾那样明显，出现时如何判定区分，是困扰观测员的问题。如果轻雾或霾在临近观测时出现，那么由于定时观测发报时间的限制，观测员必须在规定的时间内做出准确的判定，从而对观测员提出了更高的要求。

1 霾与轻雾的定义

根据《地面气象观测规范》，轻雾是微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕，使水平能见度大于等于1 km而小于10 km的现象。霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10 km的空气普遍混浊现象。

2 霾天气的形成及危害

近年来，在我國大中城市，由于工业化、城市化、交通运输现代化的迅速发展，化石燃料（煤、石油、天然气）的消耗量迅猛增加，汽车尾气、燃油、燃煤、废弃物燃烧向大气中排放的污染物或大自然在一定的气候条件下产生的尘粒、烟粒、火山灰或盐粒等大量极细粒子（气溶胶粒子）的污染日趋严重，导致一些地区大气的混浊度高、能见度差、空气质量下降。特别是在大的工业城市，空气质量日趋恶化产生了许多新的气象问题，在空气污染严重的地区霾天气频繁发生即为其中之一。霾不仅能使能见度下降，导致发生交通事故，还会给居民的生产、生活带来许多不便，尤其是交通出行，进而诱发呼吸道等多种疾病，甚至死亡，严重危害人类的身心健康。同时，霾对气候以及生态环境均会造成较大危害，已经成为一种新的灾害性天气，引起了全社会的普遍关注。因此，提高对霾天气的认识，探讨其成因，从而做好预报、观测和服务，对于减轻城市的空气污染、减轻对人类的危害、保护人类赖以生存的环境具有重要的现实意义。

霾与轻雾的出现都具有季节性，虽然一年四季都能观测到，但多出现在冬半年，不过霾天气的发生对天气条件更具选择性，常发生在特定的气候、大气层结较为稳定的天气条件下[2]。因此，根据霾形成所需要的天气条件，分析认为：霾多出现在春季、秋季、冬季，主要发生在10—次年2月的秋冬季节，且以冬季最强，并都有逆温层存在。

3 霾与轻雾的区别

霾和轻雾都是视程障碍现象，它们是通过散射看到的两种性质截然不同的天气现象，出现在不同的天气条件下，是表征不同的天气状况。所以，霾与轻雾不论是在形成机理，还是在特征上都是有区别的，应该能够理解把握，在观测中不难区别这两种现象[3]。但由于天气现象的复杂性，从《规范》中也只能了解其定性的描述，很难得出定量的界限，在理论上也对霾与轻雾的成因、多出现的季节及其特征没有足够的了解，导致在具体判定时仍存在一定的困难。经过多年的观测发现，霾与轻雾有时候较容易混淆，很易误记，尤其是遇到霾与轻雾互相转换、交替出现、持续存在时。集体观测时也由于认识理解存在不同，各自对霾与轻雾的生成条件、特征、持续时间持不同的意见，往往会引起一些争议，很难达成一致意见，对日常的观测工作有很大的影响。因此，要在日常的观测工作中减少人为因素的影响，提高对霾与轻雾的判定水平，除了确定统一的判定标准外，更重要的是要求观测员全面认识和了解雾霾天气的生消成因，了解其随季节的变化规律，并具体结合以下基本特征进行综合分析，从而才能做好雾霾天气的观测工作，得出的记录也才能反映真实的天气情况。

3.1 生消原因不同

轻雾是由于近地面层大气辐射冷却，相对湿度增大，使空气中的水汽凝结而成的微小水滴，常在早晚形成，呈灰白色，常是局地性、不均匀的，受气温的影响较大，且随相对湿度的增大或减小而增厚变浓或变薄消散。有时当有光照时，由于地面受热增温，地表蒸发加剧，近地层水汽含量增多，导致增厚变浓维持一定时间，之后随着温度升高，由于蒸发作用，变薄消散。生成和消散比较有规律，有明显的日变化。有时阴天有降水时所形成的轻雾是均匀的、大面积的。霾是自然界在一定的气候条件下或人类活动排放的尘粒、烟粒、火山灰以及盐粒或废气污染物，当大气层较稳定时，有较长时间的逆温层，微风（1～3 m·s-1），相对湿度较小时，而在底层空气中聚集的肉眼看不见的大量极细微的污染物，使空气普遍混浊，且强度以阴天较大。霾生成没有轻雾迅速，有慢慢积累的过程，受气温的影响相对较小，不像轻雾有明显的日变化，往往持续数日。风可以有效破坏大气的逆温层，如果风速增大，空气水平运动加强，进而带动上下层的空气运动，引起大气扰动，促使空气上下对流，使大气层变得不稳定，从而就有利于大气底层的污染物向水平方向和高空扩散稀释，霾就慢慢消散。

3.2 相对湿度不一样

《气象学》指出，轻雾是由于近地面层大气辐射冷却、相对湿度增大，使空气中的水汽凝结成微小水滴的现象，若湿度较小则不能形成。当气温上升、相对湿度减小时，就会很快消散，而出现霾时，相对湿度往往较小或显著下降。从霾与轻雾的成因和物理性质来看，它们与湿度是有密切关系的。上级业务部门根据理论和长期实际观测结果制定了霾与轻雾的判定标准，规定当相对湿度小于65%，且符合霾的基本特征时，则为现象霾，当相对湿度大于等于65%时，则依据湿度及其特征判定为轻雾或雾。所以，相对湿度的大小是判定霾与轻雾的依据之一。

3.3 颜色有区别

轻雾呈灰白色的雾幕，常在早晚形成，日出后即消失，生成与消失比较有规律。出现霾时，远处光亮物体微带黄色、红色，黑暗物体微带蓝色，显然二者颜色不同。因此，颜色特征是判定霾与轻雾的依据，也是主要的判定依据。

3.4 对能见度的影响不一样

大气辐射冷却单独生成的轻雾，往往贴近地面，高度较低，对水平能见度影响较大，并不明显影响垂直能见度。相反，浓的霾可掩蔽全天，厚度和范围也比轻雾大得多，不仅影响水平能见度，而且还影响垂直能见度，导致天空不可辨。稀薄的霾看上去像轻雾一样，但总是有使大气普遍混浊的感觉，影响水平能见度的视角要大得多，持续影响能见度的时间也应比轻雾长一些。

4 轻雾与霾的转记

由于台站位置、天气条件、湿度变化等原因，轻雾与霾早晚可以交替出现。轻雾是由微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕，它是由近地面层大气辐射降温，空气中的水汽凝结而成的，有时空气没有达到饱和也能形成轻雾，这说明空气中有大量的凝结核。这些凝结核多为不溶解于水但能被水所湿润的尘粒、烟粒等。如果日落后到日出前下垫面辐射冷却降温，相对湿度增大，大气中的尘粒以湿粒子为主要成分的时候，且颜色符合轻雾特征，即可观测为轻雾。日出后，随着气温的上升，相对湿度减小，由于蒸发作用，粒子上的水汽蒸发，而凝结核又显露出来，与其他粒子一起悬浮在空气中，它们虽然肉眼不能分辨，但却使空气普遍混浊，并呈现出霾的特征，此时转记为霾。日落后下垫面辐射冷却降温，相对湿度增大，由于水汽凝结作用，轻雾的特征又呈现出来，此时应观测为轻雾。这样，就出现了轻雾→霾→轻雾互相转换、交替出现的现象，并且有可能持续几天。但是，要准确把握，比如：轻雾转霾，如果转记后，在其他气象要素基本不变的情况下，只是随气温的上升，相对湿度不断减小，能见度在较短时间（1～2 h）内就明显转好，达到

10 km或以上，说明转记前没有判定准确。因为霾受温度的影响与轻雾相比相对较小，不会因气温的上升、相对湿度的减小而在较短时间内就消散，它有慢慢扩散、稀释的过程，持续影响能见度的时间比轻雾长些。而轻雾则随气温的上升，由于蒸发作用，相对湿度减小，消散较快，能见度也会明显转好。

5 结语

在台站的观测业务中，霾与轻雾的辨别比较混乱，缺乏可比性。在观测实践中，必须尽快统一认识，所以观测时要从上述几个判据入手，根据影响天气系统的变化和台站所处的相对位置以及太阳和远近地面景物的颜色等具体情况，同时还要注意该现象本身的演变，结合宏观特征的各种判据来准确分辨霾与轻雾。

另外，雾霾天气对现代交通的影响越来越严重，越来越直接，地面观测员一方面要提高自身的业务技能，另一方面也要宣传雾霾天气的科普知识，提高公众对雾霾现象的认识与判断，从而合理地安排交通出行，减少气象灾害对生命财产的危害。

参考文献：

[1] 黄荣辉.大气科学概论[M].北京：气象出版社，2005.

[2] 邱金桓，陳洪滨.大气物理与大气探测学[M].北京：气象出版社，2005.

[3] 吴兑.再论都市霾与雾的区别[J].气象，2006，32（4）：9-16.

（责任编辑：赵中正）