正文 第11章 變幻莫測的天空——關於氣象的小科學(3)(1 / 2)

由於城市空氣中含有大量的凝結核,故城市中霧的頻率較大,這與城市和工業區上空大氣汙染的加劇有關。城市霧以冬季早晨出現的頻率最大,通常從日落後就開始有霧出現,一直要持續到次日清晨日出以後,有時則要到中午前後才消散。城市霧的分布,以市中心區和工業區為最多,且有隨著城市規模的不斷擴大而增加的趨勢。

城市霧的出現,使能見度大下降低,城市交通事故增加,並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也大大減少。持續而穩定的城市霧,使空氣中二氧化硫、煙塵的含量大大增加,對交通運輸、電網安全、城市環境和人體健康都具有很大危害。

(1)霧對交通運輸的危害

濃霧是影響交通的最危險災害性天氣,大霧天氣飛機無法正常起落,影響航空正常動作;大霧籠罩時各種車輛隻能低速行駛,尤其是高速公路在大霧天氣通常都要關閉鐵路交通事故也有不少是濃霧引起的;濃霧也是港口城市最危險的天氣。海口和港口附近水道狹窄,明沙暗礁星羅棋布,來往船隻特別頻繁。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,盡管有雷達等現代導航設備,仍難根除大霧引起的海難。

(2)加重空氣汙染

霧出現時地麵風速一般較小,近地層氣層穩定,不利於汙染物的擴散和稀釋。近年來隨著城市的發展,工廠和汽車排放汙染物增多,在風力微弱、相對濕度較大、大氣層結穩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、霾日數增多已成為大氣汙染的一個標誌。

(3)危害人體健康

霧危害人體健康城市霧、霾中的汙染物質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。濃霧天氣凝結核與水結合使病菌異常活躍,肺結核、腦膜炎、脊髓灰質炎、感冒等傳染病都可通過呼吸道傳染。有霧時由於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,汗液蒸發緩慢,常因熱量不易散發而感到不適。

(4)影響供電、通信係統

濃霧中由於空氣濕度大且許多汙染物顆粒以離子形態漂浮,霧滴沾在輸變電設備表層會使絕緣能力迅速下降,超過其抗汙能力時會出現線路閃絡、微機失控、開關跳閘,從而發生停電、斷電故障,嚴重影響各業生產和生活用電,造成嚴重經濟損失和政治影響。霧滴沾在通信線路表層還會影響微波及衛星通信,使信號銳減、雜音增大、通信質量下降。

知識卡片:

“霧”和“霾”的區別

一般來講,霧和霾的區別主要在於水分含量的大小:水分含量達到90%以上的叫霧,水分含霾晨量低於80%的叫霾。80%~90%之間的,是霧和霾的混合物,但主要成分是霾。就能見度來區分:如果目標物的水平能見度降低到1千米以內,就是霧;水平能見度在1千米~10千米的,稱為輕霧或霾;水平能見度小於10千米,且是灰塵顆粒造成的,就是霾或灰霾。另外,霾和霧還有一些肉眼看得見的“不一樣”:霧的厚度隻有幾十米至200米,霾則有1千米~3千米;霧的顏色是乳白色、青白色,霾則是黃色、橙灰色;霧的邊界很清晰,過了“霧區”可能就是晴空萬裏,但是霾則與周圍環境邊界不明顯。

7.閃電和雷鳴的奧秘

當天空烏雲密布,雷雨雲迅猛發展時,突然一道奪目的閃光劃破長空,接著傳來震耳欲聾的巨響,這就是閃電和打雷,亦稱為雷電。雷屬於大氣聲學現象,是大氣中小區域強烈爆炸產生的衝擊波形成的聲波,而閃電則是大氣中發生的火花放電現象。

閃電現象

雷暴時的大氣電場與晴天時有明顯的差異,產生這種差異的原因,是雷雨雲中有電荷的累積並形成雷雨雲的極性,由此產生閃電而造成大氣電場的巨大變化。但是雷雨雲的電是怎麼來的呢?也就是說,雷雨雲中有哪些物理過程導致了它的起電?為什麼雷雨雲中能夠累積那麼多的電荷並形成有規律的分布?在雷雨雲的發展過程中,最主要的起電機製還是由於水滴凍結造成的。隻有當雲頂呈現纖維狀絲縷結構時,雲才發展成雷雨雲。飛機觀測也發現,雷雨雲中存在以冰、雪晶和霰粒為主的大量雲粒子,而且大量電荷的累積即雷雨雲迅猛的起電機製,必須依靠霰粒生長過程中的碰撞、撞凍和摩擦等才能發生。