霧が消えるのは、霧をつくる細かな水滴が空気中で蒸発し、見通しを妨げるほどの水滴がなくなるからです。そのきっかけになる代表的な条件が、空気が暖まることと、乾いた空気が混ざったり流れ込んだりすることです。
霧は地表付近の空気がほぼ飽和し、水蒸気が細かな水滴として浮かんでいる状態です。そのため、空気が飽和から遠ざかれば、霧粒は維持されにくくなります。霧が「晴れる条件」を考えるときは、霧粒を作る条件が崩れる方向を見ると理解しやすくなります。
空気が暖まるとなぜ霧が消えやすくなるの？
空気の温度が上がると、同じ量の水蒸気を含んでいても相対湿度は下がります。霧ができているときの空気は飽和に近いため、少し暖まるだけでも飽和状態から離れやすくなります。
すると、空気中に浮かんでいた霧粒は液体の水滴として存在し続けにくくなり、少しずつ蒸発して水蒸気へ戻ります。水滴が減れば、光を散乱する粒も少なくなるため、霧は薄くなり視程も改善していきます。
気象庁の長野地方気象台は、放射霧について、日の出とともに空気が暖められると消えていくと説明しています。これは、地表付近の空気が日射で暖まり、飽和が解消される代表例です。
日の出後に霧が晴れやすいのはなぜ？
晴れて風の弱い夜には、地面が放射冷却で冷え、その地面に接する空気も冷やされます。空気が露点まで冷えると、水蒸気が凝結して霧が発生しやすくなります。
朝になって太陽が昇ると、地面は再び暖められます。その熱が地表付近の空気へ伝わると気温が上がり、相対湿度が下がります。霧粒は蒸発しやすくなり、霧が薄くなっていきます。
ただし、すべての霧が日の出後すぐに消えるわけではありません。霧の層が厚い場合や、上空の雲によって日射が弱い場合、冷たい海面の影響を受け続ける場合などには、霧が長く残ることがあります。
乾いた空気と混ざるとなぜ霧が消えるの？
霧の中の空気は水蒸気でほぼ飽和しています。そこへ、相対湿度の低い乾いた空気が混ざると、混ざった後の空気全体は飽和から遠ざかります。
すると、霧粒として存在していた液体の水が蒸発できる余地が生まれます。乾いた空気との混合が続けば、水滴は減り、霧はしだいに薄くなります。
NOAAのNational Weather Serviceも、霧や低い雲の消散について、霧層が隣接する乾いた空気と乱流混合することや、乾いた空気が移流してくることが水分を減らす要因になると説明しています。
「乾いた空気が入る」と「風が強くなる」は同じこと？
同じではありませんが、関係することがあります。風が強まると空気の混合が活発になり、霧の中の湿った空気と上空や周囲の乾いた空気が混ざりやすくなります。
この混合によって相対湿度が下がれば、霧粒は蒸発して霧が消えやすくなります。一方で、混合後も空気が十分に湿っている場合には、霧が消えるのではなく、霧の層が持ち上がって低い雲へ変わることもあります。
そのため、「風が吹けば必ず霧が晴れる」と考えるのは正確ではありません。風がどの空気を運び、混合後の温度と湿度がどう変わるかが重要です。
暖かい空気が流れ込む場合も霧は消えるの？
条件によっては消えます。暖かい空気が流れ込み、霧のある空気全体の温度が上がれば、相対湿度が下がり、霧粒の蒸発が進みます。
National Weather Serviceは、霧や低い雲を消散させる加熱の要因として、暖かい空気の移流や、より暖かい地表の上への空気の移動などを挙げています。
ただし、暖かい空気そのものが非常に湿っている場合には、別の場所で霧が形成されたり、既存の霧が維持されたりすることもあります。温度だけでなく水蒸気量も同時に見る必要があります。
なぜ霧が消えると視程が良くなるの？
霧を白く見せ、遠くを見えにくくしているのは、空気中に浮かぶ無数の細かな水滴です。これらの水滴は光を散乱させ、遠くの物体と背景とのコントラストを小さくします。
霧粒が蒸発して数が減ると、光の散乱も減ります。すると遠くの物体からの光が目に届きやすくなり、視程が長くなります。
つまり、「霧が晴れる」というのは、単に白い景色が消えるだけではなく、空気中の水滴が減って光が通りやすくなる変化でもあります。
霧が消える条件は一つではない
霧の消散には、いくつかの仕組みがあります。代表的なものは次の通りです。
- 日射などで地表と空気が暖まり、相対湿度が下がる。
- 乾いた空気が流れ込み、霧層の水分が減る。
- 風による乱流混合で、霧の空気と乾いた空気が混ざる。
- 暖かい空気との混合や移流で、霧粒が蒸発しやすくなる。
- 霧層が持ち上がり、地面から離れて低い雲になる。
これらは単独で起こる場合もあれば、同時に進む場合もあります。そのため、実際の霧の晴れ方は、霧の種類や地形、風、湿度、日射によって変わります。
放射霧と移流霧では晴れ方が違うの？
違うことがあります。放射霧は夜間の地面の冷却によってできるため、日の出後に地面が暖まると比較的消えやすいタイプです。
一方、移流霧は暖かく湿った空気が冷たい海面や地表の上へ運ばれ続けることで形成・維持されます。そのため、日が昇っても冷たい海面との接触が続けば、すぐには消えないことがあります。
霧の消散を考えるときには、「霧を作った原因がまだ続いているか」を見ることが重要です。形成条件が続いている間は、加熱や混合が起きても霧が維持される場合があります。
霧がいったん晴れても再び出ることはある？
あります。朝に日射で霧が薄くなっても、その後に冷たい湿った空気が再び流れ込んだり、風が弱まって地表付近の空気が飽和したりすれば、霧が再び発生することがあります。
また、沿岸では風向が変わることで海上の霧が陸へ流れ込み、いったん改善した視程が再び悪くなることもあります。
そのため、霧の消散は必ずしも一方向の変化ではありません。温度・湿度・風の条件が変われば、霧は薄くなったり再発達したりします。
交通では「晴れ始め」にも注意が必要
霧が薄くなっている途中では、場所によって濃さに差が出ることがあります。日当たりのよい場所では霧が消えていても、谷や低地、日陰では濃い霧が残っている場合があります。
また、乾いた空気との混合が不均一だと、視程が短い区間と良い区間が短い距離で入れ替わることがあります。道路や航空では、霧が晴れかけている時間帯でも視程の急変に注意が必要です。
まとめ
霧が空気の加熱や乾いた空気との混合によって消えるのは、霧を維持していた飽和状態が崩れ、空気中の細かな水滴が蒸発するからです。
日射で地面と空気が暖まると相対湿度が下がり、乾いた空気が流れ込んだり乱流で混ざったりすると、霧層の水分が減ります。どちらの場合も、霧粒が液体のまま存在しにくくなり、視程が改善していきます。
霧が晴れる条件を理解するには、「何が霧を吹き飛ばすのか」ではなく、「何が空気を飽和から遠ざけ、霧粒を蒸発させるのか」と考えるのがポイントです。
コメント