走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

新年伊始,我國中東部大部分地區迎來了一次強寒潮天氣,青島市區也迎來了罕見零下15。9℃的超強低溫。這次寒潮發威除了讓島城居民體驗了一把“快凍裂”的冰爽之外,還附帶贈送了一次視覺盛宴,那就是這幾天幾乎在朋友圈被刷爆屏的“海浩”奇觀。

那麼“海浩”到底是什麼呢?它跟我們常見的“海霧”是一回事嗎?

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島“

海浩

”現象(中科院海洋所 王少青 攝)

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島“

海浩

現象

中科院海洋

王少青 攝

“海浩”這個名詞源自對

2015

11

月底發生在大連獐子島附近一次海面“熱氣騰騰”現象的報道。當時海

-

氣溫差達到了

16-17

℃,有大風而且氣溫在零下,與最近我們在島城近岸海域看到的現象有著類似的氣象條

件和表觀,因此我們沿用了以往報道中的“海浩”這個詞。雖然沒有查詢到這個名詞到底是哪個部門或個人提出的,但顯然是為了區分大家常見的“海霧”現象。

煙臺長島平流霧(影片

對於生活在海邊的人來說,“

海霧”是比較常見的,特別是在春季和初夏季

節,

它的形成是由於溫暖溼潤的空氣遇到了冷海面而發生的一種水汽凝結,是液態的。

而“海浩”是指冷空氣遇到了相對溫暖的海面而發生的一種水汽凝結,它可能是液態的,也可能是固態或固、液態的混合。

如果從

“海霧”定義比較,這兩種現象都屬於

海洋上低層大氣中的一種水汽凝結

,形成水滴或冰晶

或二者皆有

的大量積聚,使水平能見度降低的一種物理現象。

因此,從這個屬性可以認為“海浩”屬於海霧的一種。

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青島近海海霧(

青島晚報 宋新華 攝

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島近海海霧(

青島晚報 宋新華 攝

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島近海海霧(

青島晚報 宋新華 攝

那麼發生在島城的這次“海浩”到底是水滴還是冰晶的積聚產生的呢?

有專家認為這次“海浩”屬於“平流蒸發霧”,是液態的水滴聚集形成的。由於沒有對

1

7

日當時海面的“霧”進行取樣測試,這裡只能從觀測到的“霧”的形態和當時的海洋、氣象條件做一些分析。根據氣象記錄,

1

7

日凌晨至上午

9

時,青島市區氣溫在

-11

℃至

-14

℃之間,當時水溫在2-3℃左右,所以海-氣溫差達到了13℃以上,有利於水汽從海面蒸發。當時刮西北風,風力在5-6級,也就是35-40km/h,強風會增強湍流擴散,讓蒸發出的水汽能深入到離海面更高的冷空氣中,蒸發面上水汽壓減小增快,飽和差增大,蒸發加快。而無風時,蒸發的水汽只能單靠分子擴散,水汽壓減小得慢,飽和差小,因而蒸發緩慢。從這個物理過程來說,符合蒸發霧/蒸汽霧的形成機制,英文也被稱為“steam fog”或 “sea smoke”。

我國學者王彬華在《海霧》一書中指出負

30

度以下可以出現冰霧,負

10

度以上都是水霧,負

30

度至負

10

度之間是冰水混合霧。因此,青島當時的氣溫符合冰水混合霧出現的溫度條件。

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島“

海浩

現象

(青島晚報 宋新華 攝

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島“海浩”現象(青島晚報 宋新華 攝)

另外美國學者

Saunders

1964

年一篇文章中,對蒸發霧做了一些分析。他指出在氣溫低於零度時,蒸汽霧中的溫度是超級低的,霧滴外表面會存在相當多的霜結構,在-20℃氣溫下,蒸發霧完全變為冰晶結構,而且產生這一全冰結構的最低氣溫會隨著空氣中的顆粒物增加而升高。在寒潮來臨前,1月4日起青島就處於霧霾籠罩中,空氣質量處於中度-重度汙染狀態,1月6日中午開始風力加大,西北風會將含有較多顆粒物的空氣輸入到海面上,為水汽結晶提供結晶核,在零下十幾度的低溫下,是有利於形成冰晶結構的。

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

青島“海浩”現象(中科院海洋所 賀成 攝)

走進深藍|科普:“海浩”是海霧嗎?

美國黃石公園怡東間歇泉(Excelsior Geyser)液態蒸汽霧(圖片來自網際網路)

因此,我們看到的青島近岸海面最近一次的“熱氣騰騰”奇觀,屬於蒸發霧或叫海煙,但它不同於通常認為的純液態霧滴,感官上它看起來與常見的平流霧比要重一些、薄一些,緊貼海面,任憑強風吹襲也不消散,通常只在靠近陸地的近岸區域出現。它是比較“冷酷”的一種蒸發霧,組成可能包含了較多的霜或冰晶結構。因為這一現象在我國近海海域發生的機率很小,而且與2015年報道中的感官上非常相似,我們沿用之前報道中的稱呼,將它稱為“海浩”。大概因這個現象在人類居住區發生的機率比較小,而且這種霧薄而低沉,對我們的生產、生活造成的影響有限,因此已有文獻對其研究是非常少的。希望下次再發生“海浩”時,我們可以現場取樣進一步證實上述分析,也歡迎海霧研究專家的指導和感興趣的科普達人參與。

參考文獻:

1。王彬華,

1983

:海霧,海洋出版社,第

31

頁。

2。 Saunders P。 M。, 1964: Sea smoke and steam fog。 Quarterly Journal ofthe Royal Meteorological Society, DOI: 10。1002/qj。49709038405。

作者:

周慧

,中國科學院海洋研究所

副研究員