《霧物理化學研究》簡介

陸春松　黃紅麗

（作者單位：陸春松，南京信息工程大學；黃紅麗，氣象出版社）

《霧物理化學研究》簡介

陸春松黃紅麗

介紹了著者有關中國霧物理化學過程宏觀、微觀特征的最新研究成果，深化了對霧宏微觀物理結構的認識，深入研究了霧的生消機制、理化特征以及預報預警方法。

氣象出版社，2014年

霧是大量微小水滴（或冰晶）浮游空中，使近地層水平能見度小于1km的天氣現象。目前，霧的危害日益突出，嚴重危害人體健康、交通運輸安全和電力供應安全等。為了提高對霧害的科學認識，增強防御霧害的能力，需要對霧害的成因、影響、防御和治理等進行深入研究。

長江三角洲地區是我國霧的高發區之一。2007—2012年，在中國氣象局公益性行業（氣象）科研專項“長江三角洲霧害監測預警及災情評估方法研究”和國家自然科學基金面上項目“南京市區郊區霧理化特性及酸化機理的觀測和數值研究”的資助下，南京信息工程大學牛生杰教授、楊軍教授、樊曙先教授、朱彬教授、魏鳴教授和江蘇省氣象局曾明劍研究員等項目組主要成員帶領年輕教師和研究生，對南京濃霧的宏觀和微觀結構進行了綜合觀測。利用南京霧觀測研究經驗，在國家科技部科技支撐計劃“南方冰凍雨雪天氣監測預警技術研究”項目的支持下，項目組于2009和2010年赴湖北恩施對形成電線積冰的氣象條件進行了實時監測，并對過冷霧微物理過程進行了綜合觀測；2011、2012和2013年項目組還分別赴廣東湛江、福建廈門對海霧微結構進行了綜合觀測，收集了大量第一手資料，并對這些資料進行分析研究，建立了一套業務技術方法，取得了創新理論成果。

基于以上研究所取得的理論成果，牛生杰教授撰寫了《霧物理化學研究》專著。該書介紹了著者有關中國霧物理化學過程宏觀、微觀特征的最新研究成果，深化了對霧宏微觀物理結構的認識，深入研究了霧的生消機制、理化特征以及預報預警方法，為提高霧的預報精度、有效實施人工消霧、制定霧災應急方案提供了新的理論基礎。內容涉及：

1）宏觀特征：輻射霧具有顯著的日變化特征，平流霧和平流輻射霧的維持時間較長，并在正午前后減弱或者消散，亦具有一定的日變化特征。南京霧層較厚，平流霧和平流輻射霧的厚度最大。輻射霧的形成和發展與貼地逆溫層緊密相關，深厚霧層的形成與低空逆溫及逆溫層下的低云有關。平流輻射霧也是在逆溫層下形成的，但霧頂的逆溫常不因中午前后太陽輻射的增強而消失，與輻射霧不同。南京輻射霧和平流輻射霧中，霧形成前的風速都比較小，且風向大都是西北風或者東南風。

2）微觀特征：南京輻射霧的霧滴譜可分為寬譜和窄譜兩種。平流輻射霧過程中，霧滴活化和凝結增長是占主導的微物理過程。霧霾轉化過程中的主要發生順序為霾—輕霧—濕霾—霧—濕霾—輕霧—霾，濕霾持續時間在霧后較霧前短。雷州半島海霧的霧滴譜較寬，霧滴譜譜型以單調遞減譜為主。與南京霧類似，在海霧過程中，最主要的微物理過程是霧滴活化和凝結增長過程。湍流對霧的發展具有正反兩方面的影響，霧層中存在一個湍流強度臨界值，低于或高于該臨界值可促進或削弱霧過程的發展。在既定的大氣環境中，氣溶膠數濃度也存在一個臨界值，促進或者抑制霧微物理的發展。

3）化學特征：南京霧水中濃度最高的陰離子在2006和2007年均為，而陽離子在2006和2007年分別為和Ca2+，陽離子的變化主要是由2007年觀測點附近房地產建筑工地的增多引起的。2010年廣東省湛江市東海島海霧中陰陽離子分別以Cl-和Na+為主，2011年主要的陰離子是主要的陽離子。平流輻射霧中霧水離子總濃度高于輻射霧。霧前，大氣氣溶膠PM9.0中16種多環芳烴的總質量濃度為44.06ng·m-3；霧過程中，PM9.0中的多環芳烴總質量濃度明顯增加；霧消散后，PM9.0中多環芳烴的總質量濃度顯著下降。

4）過冷霧：2010年1月9—11日積冰過程的霧滴微物理特征表明，積冰增長期霧滴的平均液水含量要明顯大于其他階段，降水出現時的積冰增長率明顯大于無降水時的值。由于凍毛毛雨的影響，過冷霧微物理量的發展受到了抑制。在受降水影響較小的個例中，微物理量之間都為正相關關系；而在受凍毛毛雨影響較大的過程中，微物理量之間出現了弱的正相關甚至負相關關系。

（作者單位：陸春松，南京信息工程大學；黃紅麗，氣象出版社）