什么是城市雾

马振华

  城市雾

  城市雾是城市气候的主要特征之一,也是最有害的现象之一。城市雾的分布,以市中心区和工业区为最多,且有随着城市规模的不断扩大而增加的趋势。

  城市雾城市雾(urban fog)是城市气候的主要特征之一,也是最有害的现象之一。由于城市空气中含有大量的凝结核,故城市中雾的频率较大,这与城市和工业区上空大气污染的加剧有关。城市雾以冬季早晨出现的频率最大,通常从日落后就开始有雾出现,一直要持续到次日清晨日出以后,有时则要到中午前后才消散。城市雾的分布,以市中心区和工业区为最多,且有随着城市规模的不断扩大而增加的趋势。城市雾的出现,使能见度大下降低,城市交通事故增加,并且阻滞了空气中有害气体和固体微粒的消散,太阳辐照度和日照时数也大大减少。持续而稳定的城市雾,使空气中二氧化硫、烟尘的含量大大增加,危害居民的身体健康。例如1952年12月英国伦敦的毒雾,曾造成数千人死亡。

  城市雾的'特点

  “城市雾”一词在19世纪初对伦敦雾的研究中被首次提出,指发生在受人类活动影响最集中的城市及机场、港口及公路等相关设施附近的雾。20世纪80年代有人专门从城市气候特征角度分析巴黎城市雾及其变化,我国的上海和重庆等城市也做过城市雾的专门研究。

  随着城市规模扩大和工业、交通的发展,大气污染日趋严重,由气溶胶造成的能见度恶化事件越来越多,使霾也成为一种常见的城市天气现象。因此,城市雾除具有一般概念上“雾”的特征外,还表现出其他特点:

  (1)先雾后霾,雾霾交替或混合现象使得城市雾、霾的观测标准需要重新规范,同时也使城市雾、霾的预报难度加大。

  (2)城市雾受到气象条件、地形、城市下垫面热、动力条件以及城市气溶胶分布的综合影响,表现出更加明显的局地性。

  城市雾的致灾原因

  浓雾下交通城市雾或霾多产生在大陆高压区,气团性质比较均匀,有弱下沉气流产生微风,天气晴朗,夜间辐射冷却明显使水汽凝结成雾。城市各种污染物进入低层大气而产生雾霾共存现象,使大气污染危害加重。

  大雾出现时相对湿度通常高于95%。相对湿度越大,空气中雾滴越多,能见度越差,所造成的影响和危害也越大。

  研究发现,城市中大气污染物对雾的微结构影响较大。20世纪80年代以来城市大气污染加剧,气溶胶粒子明显增多,大部分气溶胶粒子可成为雾滴凝结核,使雾滴数密度增大,进而改变雾滴性质,形成酸雾。气溶胶和污染气体的净辐射效应阻碍白天混合层的发展,气溶胶粒子数的增多,可能导致大气稳定度的增加,由此造成城市雾可能会持连续数天不散。

  对2001年2月北京及周边地区罕见大雾过程的大气污染物观测表明,在持续大雾形成前期,城市及周边大气中烟尘污染物SO2及NO2在城市低空积聚。起雾前,随着SO2及NO2浓度的增加,凝结度迅速增长;大雾期间,随着凝结度增长,SO2及NO2浓度反而下降。表明城市大气污染物作为凝结核在低空堆积,对触发凝雾起到了重要作用。

  城市雾的影响和危害

  雾对交通运输、电网安全、城市环境和人体健康都具有很大危害。

  (1)雾对交通运输的危害

  浓雾是影响交通的最危险灾害性天气,以“雾都”重庆为例,20世纪90年代以前每年因雾造成交通事故、堵车、断航、停航的经济损失都在3000万元以上。

  1.对航空的影响

  大雾天气飞机无法正常起落。有些号称“全天候”的机场和飞机尽管装备了先进导航系统和着陆设施,一般情况下可以盲降,但机场被浓雾覆盖时仍然需要关闭。北京首都机场几乎每年都要出现几天“雾港”。如2002年12月1—2日首都机场因大雾有1400多架次航班延误,上万名旅客滞留。1986年重庆机场因大雾笼罩机场,有18个外国经济代表团取消了对重庆的访问。1996年12月27—31日上海受大雾影响,9次关闭虹桥国际机场,取消和延误642个航班,滞留旅客6万余,善后费用至少1000万元。

  2.对公路、铁路运输的影响

  大雾笼罩时各种车辆只能低速行驶,尤其是高速公路在大雾天气通常都要关闭。1997年12月17日京津塘高速公路进京路段因浓雾连续发生两起40辆汽车追尾事故,9人死亡,34人受伤。美国由于浓雾引起的车辆碰撞,每年损失超过3亿美元。铁路交通事故也有不少是浓雾引起的。

  3.对航运的影响

  浓雾也是港口城市最危险的天气。海口和港口附近水道狭窄,明沙暗礁星罗棋布,来往船只特别频繁。大雾时很容易迷失航向造成海损事件。长江口的航行事故中以大雾迷航者最多,尽管有雷达等现代导航设备,仍难根除大雾引起的海难。

  (2)加重空气污染

  雾出现时地面风速一般较小,近地层气层稳定,不利于污染物的扩散和稀释。近年来随着城市的发展,工厂和汽车排放污染物增多,在风力微弱、相对湿度较大、大气层结稳定或有逆温层存在的晴朗夜晚,大量烟气和极细微的粉尘漂浮在城市上空常形成烟尘雾,城市雾、霾日数增多已成为大气污染的一个标志。