霧和霾二者同為視程障礙現象, 都能引起近地面的低能見度. 近年來, 我國霧霾造成的低能見度事件頻繁發生, 嚴重影響了交通運輸安全和居民健康,它們也日趨成為當前社會公眾普遍重視的災害性天氣現象. 因此, 如何對霧霾造成的低能見度事件行有效地監測、預報和預警是大氣科學中亟待解決的問題, 而客觀地定義霧霾現象則是監測與預報的先決條件.目前在實際業務觀測中對于如何區別霧和霾存在較大爭議. 世界氣象組織(World MeteorologicalOrganization, WMO)對霧霾的定義為: 能見度大于1 km 為霾; 能見度小于1 km 但大于500 m 為輕霧;能見度小于500 m 為霧. 但事實上這種定義是不準確的. 最新研究表明(Liu 等, 2011), 在我國華北平原地區, 氣溶膠具有高吸濕增長特性. 因此, 在高相對濕度下, 由于氣溶膠吸濕增長而引起的霾也可以造成能見度為幾百米的低能見度事件(Chen 等, 2012). 因此, 僅依靠能見度來分辨霧和霾是不可行的. 在嚴重污染的情況下, 霾出現時的能見度也有小于500 m 的可能性; 而出現霧時, 能見度也可能大于1 km. 當前在實際業務觀測中大多是結合能見度和相對濕度來區分霧和霾, 但霧和霾的本質區別在于微觀上粒子的尺度和含水量的差異, 所以, 相對濕度超過95%就記霧, 或者超過90%就記霧, 都缺乏足夠的根據. 簡單地用能見度或者相對濕度來區別霧和霾顯然是不準確的, 必然會造成霧和霾的錯誤診斷.更進一步,低能見度預報中的首要問題是區別霧和霾, 由于它們的物理過程是不同的, 預報的出發點也是不同的.所以, 若不能采用一種客觀的標準對二者加以區分,就無法對低能見度事件進行正確的診斷, 低能見度事件預報的準確率也會大打折扣. 因此, 明確霧和霾的區別, 建立一套客觀、明確的霾霧識別方法是非常急需和必要的.從云物理學上講, 霧和霾的區別是明確的. 圖1展示了粒徑為50 nm 的硫酸銨粒子的K?hler 曲線, 即粒子濕粒徑與平衡時所需的環境飽和比的關系, 如圖中黑色實線所示(灰色虛線和灰色實線分別對應了K?hler 方程中的Kelvin 項和Raoult 項, 即曲率效應和溶質效應). 可以看到, 當濕粒徑小于臨界粒徑Dc時, 粒子粒徑增長所需的飽和比也相應升高, 此時粒子可以在一定的飽和比下達到穩定的平衡狀態; 而當濕粒徑大于Dc 時, 粒子粒徑增長所需的飽和比反而降低, 此時粒子進入自由增長階段. 在適當的飽和比下粒子濕粒徑達到Dc 的過程叫做粒子的活化. 霧滴是已經活化的氣溶膠形成的液滴, 無論見度是多少, 大氣中有霧滴存在才可稱為霧; 而在霾中, 氣溶膠未被活化, 能見度的降低僅是氣溶膠吸濕增長或氣溶膠數濃度升高造成的. 也就是說, 霧滴和霾顆粒最大的區別在于粒子的大小不同, 二者含水量也有較大差別.