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How big is 雾滴?

10 мікрометрів!

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雾滴

雾滴是悬浮在空气中形成轻雾的微小水滴之一。大多数雾滴的直径大约在 4–20 微米之间,典型雾滴约为 10 微米,即百分之一毫米。1 微米是千分之一毫米。

大小

轻雾和雾本质上是同一种东西:都是细小到能悬浮在空气中而不下落的水滴。世界气象组织(WMO)以观测者能看多远来区分二者:雾中地面能见度低于 1 千米,轻雾中的能见度则在 1 千米或以上。实际上,轻雾就是较淡的雾。

科学家用能够对雾滴计数并按大小分类的仪器进行测量。1992 年,在一项为 NASA 与美国联邦航空管理局开展的研究中,一架飞机在美国五个地点穿过雾层下降飞行。靠近地面处,最常见的雾滴直径为 4–8 微米,而在更高处则为 12–20 微米。

一项 2022 年针对巴黎附近 42 次雾天的研究发现,雾滴直径最常见的约为 11 微米。有些雾天还出现了第二组更大的雾滴,直径约 22 微米。

大小比较

  • 一颗典型雾滴的直径约 10 微米,比红细胞(直径约 7.5 微米)稍宽一点。
  • 一密耳(即千分之一英寸)正好是 25.4 微米,相当于约两个半典型雾滴的宽度。
  • 大约 10 颗典型雾滴并排排列,宽度就相当于一根人类头发的宽度,约 0.1 毫米。
  • 大约 100 颗典型雾滴并排排列,宽度相当于 1 毫米,这是公制直尺上最小的刻度。
  • 毛毛雨的雨滴直径可达约 0.5 毫米。这样大小的水滴,宽度是典型雾滴的 50 倍,含水量则约为雾滴的 12.5 万倍。

轻雾、雾与毛毛雨

根据世界气象组织的说法,轻雾通常呈现为一层薄薄的灰色雾幕,而雾则会在地面景物上方形成一层白色雾幕。当光线穿过雾时,常常可以用肉眼看到单个雾滴在气流中打旋飘动。

毛毛雨则不同,因为它会降落到地面。它是由密集的细小水滴组成的降水,从低空云层中落下,雨滴直径通常小于 0.5 毫米。这些雨滴几乎像是漂浮在空中一样,因此空气中哪怕很轻微的流动也会让它们随之飘动。

轻雾是如何形成的

当潮湿空气冷却到饱和状态,也就是空气中所能容纳的水汽达到最大值时,就会形成轻雾。辐射雾是在地面散热(通常在夜间)使贴近地面的空气层降温时形成的。平流雾则是在温暖潮湿的空气流经较冷的表面(例如寒冷的海面)时形成的。

每一颗雾滴最初都是水汽凝结在悬浮于空气中的微小颗粒(称为气溶胶粒子)上形成的。在巴黎附近的一次雾天中,最常见的气溶胶粒子直径约 0.4 微米,而最常见的雾滴直径约 11 微米。雾滴也可以通过相互碰撞并合而变大。

参考资料

  • Fog compared with Mist. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
  • Fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
  • Drizzle. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
  • Radiation fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
  • Advection fog. In International Cloud Atlas. World Meteorological Organization, 2017.
  • Drop Size Distributions and Related Properties of Fog for Five Locations Measured From Aircraft. Zak, NASA Contractor Report 4585, 1994.
  • Experimental study on the evolution of droplet size distribution during the fog life cycle. Mazoyer et al., Atmospheric Chemistry and Physics, 2022.
  • 18.3 Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.
  • NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. National Institute of Standards and Technology.
  • Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Coordination Office.

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