城市霧
城市霧城市霧是城市氣候的主要特征之一，也是最有害的現(xiàn)象之一。 城市霧的分布，以市中心區(qū)和工業(yè)區(qū)為最多，且有隨著城市規(guī)模的不斷擴大而增加的趨勢。
城市霧城市霧（urban fog）是城市氣候的主要特征之一，也是最有害的現(xiàn)象之一。由于城市空氣中含有大量的凝結(jié)核，故城市中霧的頻率較大，這與城市和工業(yè)區(qū)上空大氣污染的加劇有關(guān)。城市霧以冬季早晨出現(xiàn)的頻率最大，通常從日落后就開始有霧出現(xiàn)，一直要持續(xù)到次日清晨日出以后，有時則要到中午前后才消散。城市霧的分布，以市中心區(qū)和工業(yè)區(qū)為最多，且有隨著城市規(guī)模的不斷擴大而增加的趨勢。城市霧的出現(xiàn)，使能見度大下降低，城市交通事故增加，并且阻滯了空氣中有害氣體和固體微粒的消散，太陽輻照度和日照時數(shù)也大大減少。持續(xù)而穩(wěn)定的城市霧，使空氣中二氧化硫、煙塵的含量大大增加，危害居民的身體健康。例如1952年12月英國倫敦的毒霧，曾造成數(shù)千人死亡。、
“城市霧”一詞在19世紀初對倫敦霧的研究中被首次提出，指發(fā)生在受人類活動影響最集中的城市及機場、港口及公路等相關(guān)設(shè)施附近的霧。20世紀80年代有人專門從城市氣候特征角度分析巴黎城市霧及其變化，我國的上海和重慶等城市也做過城市霧的專門研究。
隨著城市規(guī)模擴大和工業(yè)、交通的發(fā)展，大氣污染日趨嚴重，由氣溶膠造成的能見度惡化事件越來越多，使霾也成為一種常見的城市天氣現(xiàn)象。因此，城市霧除具有一般概念上“霧”的特征外，還表現(xiàn)出其他特點：（1）先霧后霾，霧霾交替或混合現(xiàn)象使得城市霧、霾的觀測標準需要重新規(guī)范，同時也使城市霧、霾的預(yù)報難度加大。（2）城市霧受到氣象條件、地形、城市下墊面熱、動力條件以及城市氣溶膠分布的綜合影響，表現(xiàn)出更加明顯的局地性。
濃霧下交通城市霧或霾多產(chǎn)生在大陸高壓區(qū)，氣團性質(zhì)比較均勻，有弱下沉氣流產(chǎn)生微風，天氣晴朗，夜間輻射冷卻明顯使水汽凝結(jié)成霧。城市各種污染物進入低層大氣而產(chǎn)生霧霾共存現(xiàn)象，使大氣污染危害加重。
大霧出現(xiàn)時相對濕度通常高于95%。相對濕度越大，空氣中霧滴越多，能見度越差，所造成的影響和危害也越大。
研究發(fā)現(xiàn)，城市中大氣污染物對霧的微結(jié)構(gòu)影響較大。20世紀80年代以來城市大氣污染加劇，氣溶膠粒子明顯增多，大部分氣溶膠粒子可成為霧滴凝結(jié)核，使霧滴數(shù)密度增大，進而改變霧滴性質(zhì)，形成酸霧。氣溶膠和污染氣體的凈輻射效應(yīng)阻礙白天混合層的發(fā)展，氣溶膠粒子數(shù)的增多，可能導致大氣穩(wěn)定度的增加，由此造成城市霧可能會持連續(xù)數(shù)天不散。
對2001年2月北京及周邊地區(qū)罕見大霧過程的大氣污染物觀測表明，在持續(xù)大霧形成前期，城市及周邊大氣中煙塵污染物SO2及NO2在城市低空積聚。起霧前，隨著SO2及NO2濃度的增加，凝結(jié)度迅速增長；大霧期間，隨著凝結(jié)度增長，SO2及NO2濃度反而下降。表明城市大氣污染物作為凝結(jié)核在低空堆積，對觸發(fā)凝霧起到了重要作用。
霧對交通運輸、電網(wǎng)安全、城市環(huán)境和人體健康都具有很大危害。
（1）霧對交通運輸?shù)奈：?
濃霧是影響交通的最危險災(zāi)害性天氣，以“霧都”重慶為例，20世紀90年代以前每年因霧造成交通事故、堵車、斷航、停航的經(jīng)濟損失都在3000萬元以上。
1） 對航空的影響
大霧天氣飛機無法正常起落。有些號稱“全天候”的機場和飛機盡管裝備了先進導航系統(tǒng)和著陸設(shè)施，一般情況下可以盲降，但機場被濃霧覆蓋時仍然需要關(guān)閉。北京首都機場幾乎每年都要出現(xiàn)幾天“霧港”。如2002年12月1—2日首都機場因大霧有1400多架次航班延誤，上萬名旅客滯留。1986年重慶機場因大霧籠罩機場，有18個外國經(jīng)濟代表團取消了對重慶的訪問。1996年12月27—31日上海受大霧影響，9次關(guān)閉虹橋國際機場，取消和延誤642個航班，滯留旅客6萬余，善后費用至少1000萬元。
2）對公路、鐵路運輸?shù)挠绊?
大霧籠罩時各種車輛只能低速行駛，尤其是高速公路在大霧天氣通常都要關(guān)閉。1997年12月17日京津塘高速公路進京路段因濃霧連續(xù)發(fā)生兩起40輛汽車追尾事故，9人死亡，34人受傷。美國由于濃霧引起的車輛碰撞，每年損失超過3億美元。鐵路交通事故也有不少是濃霧引起的。
3）對航運的影響
濃霧也是港口城市最危險的天氣。?？诤透劭诟浇廓M窄，明沙暗礁星羅棋布，來往船只特別頻繁。大霧時很容易迷失航向造成海損事件。長江口的航行事故中以大霧迷航者最多，盡管有雷達等現(xiàn)代導航設(shè)備，仍難根除大霧引起的海難。
（2）加重空氣污染
霧出現(xiàn)時地面風速一般較小，近地層氣層穩(wěn)定，不利于污染物的擴散和稀釋。近年來隨著城市的發(fā)展，工廠和汽車排放污染物增多，在風力微弱、相對濕度較大、大氣層結(jié)穩(wěn)定或有逆溫層存在的晴朗夜晚，大量煙氣和極細微的粉塵漂浮在城市上空常形成煙塵霧，城市霧、霾日數(shù)增多已成為大氣污染的一個標志。
（3）危害人體健康
霧危害人體健康
霧危害人體健康城市霧、霾中的污染物質(zhì)和致病微生物是危害人體健康的根本原因，酸、氨、酚、苯等有毒有害物質(zhì)及各種病原微生物滯留其中，積聚到一定濃度就會刺激人體的某些敏感部位，引起氣管炎、喉炎、結(jié)膜炎和一些過敏性疾病，甚至危及年老體衰者的生命。濃霧天氣凝結(jié)核與水結(jié)合使病菌異?；钴S，肺結(jié)核、腦膜炎、脊髓灰質(zhì)炎、感冒等傳染病都可通過呼吸道傳染。2004年12月1日京津出現(xiàn)大霧，連續(xù)幾天空氣質(zhì)量達到中度或重度污染，心腦血管與呼吸道疾病患者明顯增加，尤以體質(zhì)較弱的老年人居多。1952年12月5—8日英國的倫敦毒霧事件，4天中死亡人數(shù)較常年同期多4000人，因支氣管炎、冠心病、肺結(jié)核和心臟衰竭死亡人數(shù)分別為前一周的9.3、2.4、5.5和2.3倍。
據(jù)測定，使人精神愉快的相對濕度是60%左右。有霧時由于濕度大使人精神不佳感到沉悶，有的人甚至喜怒無常。人在霧中長時間鍛煉或勞動，汗液蒸發(fā)緩慢，常因熱量不易散發(fā)而感到不適。
（4）影響供電、通信系統(tǒng)
濃霧中由于空氣濕度大且許多污染物顆粒以離子形態(tài)漂浮，霧滴沾在輸變電設(shè)備表層會使絕緣能力迅速下降，超過其抗污能力時會出現(xiàn)線路閃絡(luò)、微機失控、開關(guān)跳閘，從而發(fā)生停電、斷電故障，嚴重影響各業(yè)生產(chǎn)和生活用電，造成嚴重經(jīng)濟損失和政治影響。霧滴沾在通信線路表層還會影響微波及衛(wèi)星通信，使信號銳減、雜音增大、通信質(zhì)量下降。
城市環(huán)境對霧的影響編輯本段回目錄城市環(huán)境對霧、霾的影響包括周圍地理環(huán)境、大氣污染物與氣溶膠、城市熱島。
1） 地理環(huán)境的影響
城市的地理位置、地形地貌、氣候水文條件和大氣污染程度對霧和霾的發(fā)生產(chǎn)生影響。一般說來沿海城市霧出現(xiàn)頻率較高，內(nèi)陸特別是高原和沙漠地區(qū)的城市極少出現(xiàn)，如西寧和拉薩幾乎全年沒有霧日。重慶雖地處內(nèi)陸，但位于兩江交匯之處，寬闊的江面為霧的生成提供了必要的水汽條件；作為大工業(yè)城市，排入空氣的大量污染物又為霧的形成提供了充足的凝結(jié)核；加之地形閉塞風速較小，早以“霧都”聞名于世，平均霧日數(shù)多達69.3天，僅比倫敦少5天。北京三面環(huán)山、東南為平原的“馬蹄型”地形在特定氣象條件下也容易形成霧，加上周邊地形“山谷風”及郊區(qū)風的綜合作用，本地與周邊大氣污染物易在城近郊區(qū)堆積旋回，極易出現(xiàn)霧霾天氣。蘭州市地處群山環(huán)抱的黃河谷地，冬季受蒙古高壓控制，風速小，氣層穩(wěn)定，逆溫層如同鍋蓋嚴實籠罩，使霧霾天氣頻繁發(fā)生。上海市區(qū)不在江邊或海邊，由于濃霧集中在江邊海邊，市區(qū)反而不容易成霧。此外，城市郊區(qū)的高速公路也容易出現(xiàn)霧堤現(xiàn)象。
2） 大氣污染物和氣溶膠的影響
大氣污染物和氣溶膠的影響主要表現(xiàn)在兩個方面（徐祥德等2002）：首先是污染物和氣溶膠的存在影響霧的形成和發(fā)展。污染大氣中存在大量以硫酸鹽為主的亞微米可溶性氣溶膠，大多通過二次轉(zhuǎn)化而來，比海鹽具有更低的飽和水汽壓，易于潮解，在大氣中充當了凝結(jié)核，在污染環(huán)境中有助于霧的形成。但霧滴的不同成分會造成折射率的變化，從而影響霧的輻射特性和生命史。另一方面，氣溶膠過多對霧的形成也不利，霧層內(nèi)過飽和度反比于凝結(jié)核的數(shù)目。氣溶膠太多時初始過飽和度不會太大，也不可能形成濃霧，只能形成薄霧或霾。大氣污染對霧的另一個影響是霧水的酸化。以西南重要工業(yè)城市重慶為例，地面高濃度SO2和TSP與霧有正相關(guān)關(guān)系，重慶的霧水酸度較高，并與市區(qū)SO2的高值區(qū)相對應(yīng)。
3）城市熱島與霧
目前，有關(guān)城市熱島與城市霧關(guān)系的研究見之較少?？偟目矗鞘袩釐u對城市霧的形成發(fā)展不利。
分析城市熱島與城市輻射霧的關(guān)系得出，在反氣旋控制的微風晴空天氣，在城區(qū)和郊區(qū)發(fā)展起來的中尺度熱力環(huán)流產(chǎn)生流向城市的郊區(qū)風導致輻合型氣流。在有利于城市熱島形成的天氣條件下出現(xiàn)了輻射霧，而霧出現(xiàn)在發(fā)展完好的城市熱島周圍的外圍郊區(qū)，城區(qū)則出現(xiàn)“城市晴島”現(xiàn)象。但隨著城市范圍的擴大，城市蔓延到郊區(qū)甚至外圍郊區(qū)，結(jié)果城市熱島效應(yīng)進一步增強，城區(qū)與外圍郊區(qū)之間的溫度過渡帶縮小成為一個強溫度梯度區(qū)，已經(jīng)強化了的郊區(qū)風得到進一步加強，可促使郊外霧區(qū)向城區(qū)推進。
減災(zāi)氣象服務(wù)
氣象部門對霧霾的防御工作主要是對其監(jiān)測和進行預(yù)報預(yù)警。霧、霾監(jiān)測實際上是通過水平能見度與相對濕度的觀測，換算為霧、霾的強度和等級的。除常規(guī)氣象站的地面監(jiān)測外，還需要在重點交通干道與樞紐、機場、港口碼頭及其他城市霧的多發(fā)地區(qū)建立能見度監(jiān)測網(wǎng)。另外，開展城市邊界層溫、濕、風的加密觀測，對霧、霾天氣進行高時空密度實時監(jiān)測也十分必要。衛(wèi)星遙感技術(shù)也是監(jiān)測霧、霾天氣的有效手段。
在日常預(yù)報中，通過獲取各種氣象監(jiān)測信息并應(yīng)用各種預(yù)報方法得出未來是否出現(xiàn)霧、霾天氣。中國氣象局將大霧災(zāi)害天氣的預(yù)警信號分為三級，分別以黃色、橙色、紅色表示。霾的預(yù)警信號則分兩級，分別以黃色、橙色表示。上述預(yù)警信號將通過電話、電臺、電視臺、手機短信、互聯(lián)網(wǎng)等不同方式及時向政府和交通管理、供電等部門和旅游景點、建筑工地等專業(yè)用戶及廣大市民發(fā)布。
開展人工消霧作業(yè)
為減輕霧的危害，美、英、法等發(fā)達國家已經(jīng)開始用科學方法人工消霧。我國在北京、合肥、成都、上海等地也都進行過多次消霧試驗。
人工消冷霧的技術(shù)比較成熟，最常用的是向云霧區(qū)播撒干冰，既可降低云霧溫度，增加冰晶數(shù)量，又可使水汽凝結(jié)在小冰晶上，促使其增大降落。氣象部門還經(jīng)常使用碘化銀、丙烷、液氮、鹽粉等，經(jīng)過試驗都獲得了成功。
消暖霧要比消冷霧困難，但是經(jīng)過氣象工作者的反復(fù)試驗研究，已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗，主要有三種方法：
（1）吸濕法：在霧中播撒氯化鈣溶液或尿素、鹽粉等以消除霧中的水汽。
（2）加熱法：在霧區(qū)安裝能噴射高溫氣體的發(fā)動機，加熱空氣以蒸發(fā)霧滴?，F(xiàn)代大中型民航客機起飛和著陸時要求能見度大于1 km。為在有霧時能夠起飛或著陸，需要4～6臺消霧發(fā)動機系統(tǒng)組合起來，由計算機自動操作來清除1 km跑道上的濃霧。這一技術(shù)還可用于清除江面或高速公路上的霧。
（3）擾動混合法：用螺旋槳攪拌使上下干濕空氣混合以消除霧氣。
為確保國慶35周年慶典順利進行，我國空軍在北京西郊和南苑機場用飛機播撒鹽粉作為吸濕劑消云消霧。
英、美、俄等國利用大功率紅外激光器照射濃霧，所發(fā)射的紅外線能將空氣中的小水滴和冰粒溫度提高，使之蒸發(fā)而改變大氣能見度，開辟出一條空中走廊，保障飛機正常的起飛和著陸。
人工消霧從技術(shù)上和效果看都是可行的，但目前國內(nèi)尚無一家機場有消霧系統(tǒng)。許多號稱“全天候”的機場在能見度低至350米以下時也只好等老天開眼。法國巴黎的奧利和戴高樂機場裝備了先進的消霧設(shè)備，真正實現(xiàn)了“全天候”，不會因霧而關(guān)閉機場。