煙霧
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/04/19 01:53 UTC 版)
煙霧の形成
煙霧の微粒子は、ナノメートル(nm)からマイクロメートル(μm)の大きさを中心とする大気エアロゾル粒子である。
煙霧を構成する微粒子の大きさは主に0.1μmを下回るオーダーである。これは光の波長よりも小さく、レイリー散乱を引き起こすため、背景の明るさに応じて煙霧は赤みを帯びたり青みを帯びたりする[17]。
微粒子が吸湿性の場合、湿度が100%以下の環境でも、粒子が水蒸気を吸収して微小な液滴を形成する（潮解）。特に、硫酸塩や硝酸塩などの化学物質の微粒子では、純水に比べて飽和水蒸気圧が小さいため、容易に液滴を形成する。液滴と相対湿度の関係はラウールの法則とケルビン方程式を組み合わせたケーラーの式で表され、元となる化学物質により固有の値をとる。そのグラフはケーラー曲線（参考:ケーラー理論）と呼ばれている[18]。
ケーラー曲線において、大気中に見られる吸湿性粒子を核とする液滴の多くは、湿度の増大に伴って直径が増していく。これを"エアロゾル膨潤(Aerosol Swelling)"という。湿度が100%近くになると曲線はほぼ水平となり、水蒸気をどんどん吸収して直径が増し続ける状態（凝結核が活性化した状態）となり、以降この水滴は雲粒、つまり霧や雲と同じような振る舞いをする。湿度が70% - 80%程度を境にして、これより湿った環境では粒子径が増大してミー散乱の領域に入る。ミー散乱では光の波長に関係なく散乱が起こるので、着色が起こりにくく粒子は灰色を呈する。この状態がもやであり、濃くなると霧あるいはスモッグとなる[18][17]。
このような吸湿性の微粒子による煙霧を"damp haze"（湿った煙霧）と言い、これに対して通常の乾いた微粒子による煙霧を"dry haze"（乾いた煙霧）として区別することがある[17]。
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- ^ 光化学オキシダント・対流圏オゾン検討会報告書 中間報告 (PDF) 2007年12月、環境省。
- ^ a b c "Haze", 2012-04-25の版. Glossary of Meteorology, American Meteorological Society.
- ^ a b 「エクセルのグラフで学ぶ気象学 0063 煙霧と霞の成長」、2015年4月4日閲覧
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