放射霧は、夜から明け方にかけて谷や盆地などの同じ場所に広がりやすく、日の出後には急速に消えていくことがあります。
理由は、放射霧が風で運ばれてくる霧ではなく、その場所の地面が夜間に冷えることで地表付近の空気が飽和してできる霧だからです。
夜は地面の放射冷却が続くため、冷えた空気が低い場所にたまり、霧はその場で厚くなります。ところが日の出後は、太陽光で地面が暖まり、その近くの空気も暖められます。すると相対湿度が下がり、霧をつくっていた細かな水滴が蒸発しやすくなるため、霧は急速に薄くなります。
放射霧はなぜ「その場でできる」霧なの？
放射霧は、晴れて風の弱い夜に地面が赤外線を放出して冷え、その地面に接する空気も冷やされることで発生します。
空気が露点まで冷えると飽和し、水蒸気の一部が細かな水滴へ変わります。その水滴が地表付近に浮かぶと霧になります。
長野地方気象台も、放射霧は移動性高気圧に覆われた晴天・弱風の夜に、放射冷却で地表付近の空気が飽和して発生すると説明しています。
つまり、放射霧は遠くから流れてくることが主因ではなく、その場所の夜間冷却によって生まれる霧です。
なぜ谷や盆地にとどまりやすいの？
夜間に地面付近で冷やされた空気は、周囲の暖かい空気より密度が大きくなります。
斜面で冷えた空気は下へ流れ、谷底や盆地へ集まりやすくなります。
そこでは冷たい空気がたまり続けるため、気温が露点に近づき、霧が維持・発達しやすくなります。
気象衛星センターも、放射霧は谷や盆地などの地形に沿って発生することが多く、時間の経過とともに同じ位置で拡大していくと説明しています。
「その場にとどまる」とは全く動かないという意味？
完全に動かないという意味ではありません。
弱い風や地形に沿った冷気の流れによって霧の端は動きますし、霧の厚さや範囲も時間とともに変化します。
ただし、移流霧のように湿った空気そのものが広い範囲を流れて霧域を運ぶのではなく、放射冷却が続いている地域で局地的に形成・維持されやすいのが特徴です。
米国National Weather Serviceも、放射霧は通常patchyで、その場所にとどまりやすい霧だと説明しています。
夜が進むと放射霧が厚くなることがあるのはなぜ？
日没後も地面は放射によって熱を失い続けます。
地表付近の空気が最初に飽和して霧ができたあとも、その上の空気がさらに冷えると、飽和する層が上へ広がります。
そのため、放射霧は夜間に浅い霧として始まり、明け方にかけて厚くなることがあります。
NWSも、放射霧は地表付近から形成され、冷却が続くと霧層が次第に厚くなると説明しています。
なぜ日の出前後に霧が最も濃くなりやすいの？
夜間の最低気温は、多くの場合、日の出前後に現れます。
夜のあいだ地面は熱を失い続け、日の出直前には地表付近の空気が最も冷えた状態になります。
気温が低いほど飽和しやすくなるため、放射霧は明け方に最も濃くなることがあります。
盆地霧や谷霧でも、夜明けごろに視程が最も悪化し、その後の日射で改善することがよくあります。
日の出後に何が変わるの？
太陽が昇ると、地面が短波放射を受けて暖まり始めます。
暖まった地面は、接している空気へ熱を渡します。
空気の温度が上がると、飽和水蒸気圧が大きくなるため、同じ水蒸気量でも相対湿度は下がります。
霧を維持していた「ほぼ飽和した状態」が崩れ、水滴は再び水蒸気へ戻りやすくなります。
これが、日の出後に放射霧が薄くなる基本的な仕組みです。
なぜ「急速に」消えることがあるの？
放射霧は、比較的浅い層にできることが多いためです。
地面が暖まり始めると、下から霧層が加熱されます。
すると相対湿度が下がるだけでなく、暖められた空気が上へ動いて混合が始まり、周囲のより乾いた空気も霧層へ入りやすくなります。
この「加熱」と「混合」が同時に進むと、霧の水滴は短時間で蒸発します。
気象衛星センターの事例でも、朝になって太陽光が当たり始めると、放射霧の霧域が急速に消散する様子が確認されています。
実際の衛星画像でも急速な消散は見えるの？
見えます。
気象庁が紹介する関東内陸の事例では、前日までの雨で湿度が高い状態のもと、明け方の放射冷却で広い放射霧が発生しました。
その後、朝になって日光が当たり始めると地表面が暖められ、霧が急速に消散する様子が衛星画像で確認されています。
長野県内陸の事例でも、夜間に地形に沿って霧が広がり、日の出後には周囲から中心部へ向かって急速に消えていきました。
霧は太陽の光で直接「消される」の？
主な作用は、太陽光が地面を暖め、その熱が地表付近の空気へ伝わることです。
霧粒そのものも日射を受けますが、放射霧の消散では地表加熱が重要です。
NWSの解説でも、日の出後の地面の加熱によって地表付近の空気が暖まり、未飽和となることで放射霧が消散するとされています。
そのため、太陽が昇っても厚い雲に遮られて地面があまり暖まらなければ、霧が長く残る場合があります。
冬は放射霧が消えるのが遅いことがあるのはなぜ？
冬は日の出が遅く、太陽高度も低いため、地面へ届く日射エネルギーが弱くなります。
夜が長いため霧層が厚くなりやすいこともあります。
岡山県高梁盆地の研究では、晩秋になるにつれて霧の消散時刻が遅くなり、その理由として日の出後の日射エネルギーが小さくなることが挙げられています。
つまり「日の出後に消えやすい」という性質はあっても、消散速度は季節や霧の厚さによって変わります。
風が出てくると霧が消えやすいの？
場合によっては消えやすくなります。
日の出後に風が強まり、霧層へ周囲の乾いた空気が混ざると、相対湿度が下がって水滴が蒸発しやすくなります。
一方、夜間の形成段階では強い風は地表付近だけが冷える状態を壊すため、放射霧そのものをできにくくします。
つまり弱風は形成を助け、日の出後の加熱や混合は消散を助けるという時間的な違いがあります。
移流霧はなぜ同じように急速に消えないことがあるの？
移流霧は、暖かく湿った空気が冷たい地面や海面の上へ流れ込んで冷やされることで生じます。
霧を生み出す湿った空気の流入が続けば、朝になって地面の一部が暖まっても霧の材料が供給され続けます。
気象衛星センターも、放射霧は朝の太陽光で急速に消散する一方、沿岸の移流霧は朝になっても急速には消散しないと説明しています。
この違いからも、放射霧が「その場所の夜間冷却に強く依存する霧」であることが分かります。
霧が消えるときは一気に透明になるの？
必ずしも一様には消えません。
日射が先に当たる斜面や霧の薄い場所では早く地面が暖まり、そこから霧が切れ始めます。
谷底や盆地の中心部など、冷気が厚くたまっている場所では霧が最後まで残ることがあります。
衛星画像でも、放射霧が周辺から中心へ向かって消えていく例が確認されています。
放射霧の消散は暮らしにどう関係する？
放射霧は道路や空港の視程を大きく悪化させます。
しかも明け方に最も濃くなりやすいため、通勤・通学や航空便の時間帯と重なることがあります。
一方、典型的な放射霧なら日の出後の日射で改善しやすいため、霧の種類を見分けることは視程回復の時刻を考える上でも重要です。
ただし、冬の盆地や厚い霧、上空に雲がある場合などは午前中まで残ることもあり、「日の出＝すぐ晴れる」と決めつけることはできません。
放射霧の一日の変化を整理すると
- 日没後：地面が放射冷却で冷え始める
- 夜間：地表付近の空気が露点へ近づく
- 深夜〜明け方：飽和して霧が形成・拡大する
- 谷や盆地：冷気がたまり、霧がその場に維持されやすい
- 日の出前後：気温が最も低く、霧が濃くなりやすい
- 日の出後：地面が暖まり、相対湿度が下がる
- 朝：霧粒が蒸発し、混合も進んで急速に消散しやすい
まとめ
放射霧がその場にとどまりやすく、日の出後に急速に消えやすいのは、夜間の放射冷却によって、その場所の地表付近で作られる霧だからです。
夜は冷えた空気が谷や盆地にたまり、霧は同じ場所で広がりやすくなります。ところが日の出後は地面が暖まり、地表付近の空気の相対湿度が下がるため、霧粒が蒸発します。
さらに対流や風による混合が加わると、浅い放射霧は短時間で消散することがあります。
放射霧を理解するときは、「どう発生するか」だけでなく、夜間にどこへたまり、日の出後に地面がどう暖まるかまで見ることが重要です。
コメント