霧の発生原因

霧は非常に一般的な自然現象です。空気中に霧があれば、人々の通常の移動に一定の影響を及ぼします。それが霞であれば、人間の健康にも影響を及ぼします。霧には、放射霧、移流霧、蒸気霧、頂部霧、前線霧など、さまざまな種類があります。霧の種類によって原因は異なります。以下では、これらの種類の霧が発生する理由について詳しく紹介します。

このタイプの霧は、放射冷却により空気が過飽和状態に達したときに形成され、主に夜間または朝方、天気が晴れ、風が吹き、地面に近く、水蒸気が豊富なときに発生します。このとき、空には雲がなく、地面からの熱は急速に外に放射され、地面近くの空気の温度は急激に低下します。空気中の水蒸気が多すぎると、すぐに過飽和状態になり、凝縮して霧になります。

さらに、風速も放射霧の形成に一定の影響を与えます。風がなければ上層と下層の間で空気の交換は起こらず、放射冷却効果は地表に近い空気層でのみ起こり、薄い浅い霧の層のみが発生します。風が強すぎると、上層と下層の間の空気の交換が速く流れが大きく、温度が大きく下がりにくく、過飽和状態に達しにくくなります。 1～3 m/s の風があり、適切な強度の空気交換がある場合にのみ、放射霧の形成に最も適した下層の空気の十分な冷却に影響を与えることなく、冷却効果を特定の高さまで拡張できます。

2. 移流霧

暖かく湿った空気が冷たい海面や陸地の表面を流れると、接触冷却により下層の空気が過飽和状態になり、移流霧と呼ばれる霧に凝縮します。

適切な風向と風速があれば、一度霧が発生すると、長く続くことが多いです。風がなくなったり、風向が変わって暖かく湿った空気の供給源が遮断されたりすると、霧はすぐに消えてしまいます。

水面が暖かく、空気が冷たい場合、両者の温度差が大きいと、水蒸気は水面から継続的に蒸発し、冷たい空気に侵入し、冷たい空気から凝縮して蒸気の霧になります。

一般的に、南からの暖かい海流が極地に入ると、冷たい極地の空気が暖かい水面を覆い、水蒸気霧が発生します。例えば、北大西洋にはメキシコ湾流と呼ばれる強力な暖かい海流があり、これが北極海に流れ込むことが多く、北極海の表面に大規模な蒸気霧を引き起こします。北極からの冷たい空気が氷の表面に留まることがあります。氷の表面にひびが入ると、氷の下の温かい水が露出し、局所的に蒸気霧が発生します。蒸気霧は主に高緯度の北極地方で発生するため、「北極スモッグ」と呼ばれることもあります。

4. 上り坂の霧

これは、湿った空気が丘の斜面を上昇し、断熱冷却によって空気が過飽和状態になることによって発生する霧です。この湿った空気は安定していて、山の傾斜が小さい必要があります。そうでないと対流が発生し、霧が発生しにくくなります。

冷たい空気と暖かい空気が出会う前線の近くで発生することが多いです。前線の前と後ろの両方で見られますが、主に温暖前線の近くに見られます。前線前霧は、前線上の暖かい空気の雲の中の雨滴が地上の冷たい空気に落ち、蒸発して空気が過飽和状態になり、凝縮することで発生します。一方、前線後霧は、暖かく湿った空気が、元々温暖前線前の冷たい空気が占めていた領域に移動し、冷却されて過飽和状態になることで発生します。前線近くの霧は前線とともに移動することが多いため、軍隊は前線の霧を利用して部隊を援護し、敵に奇襲攻撃を仕掛けることがよくあります。