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蘑菇云
編輯蘑菇云是一種獨特的蘑菇狀火焰云,由碎片、煙霧和通常由大爆炸產生的冷凝水蒸氣組成。 這種效果通常與核爆炸有關,但任何能量足夠大的爆炸或爆燃都會產生相同的效果。 它們可能是由強大的常規武器引起的,例如溫壓武器,包括 ATBIP 和 GBU-43/B 大規模軍械空爆。 一些火山噴發和撞擊事件會產生天然蘑菇云。
蘑菇云是由于在任何高度突然形成大量低密度氣體,導致瑞利-泰勒不穩定性。 漂浮的氣體迅速上升,導致湍流渦流圍繞其邊緣向下卷曲,形成一個臨時的渦環,形成一個中心柱,可能帶有煙霧、碎片、冷凝水蒸氣或這些的組合,形成蘑菇狀物 干。 大量氣體加上夾帶的潮濕空氣最終到達一個密度不再低于周圍空氣的高度; 在這一點上,它分散,飄回(見輻射)。 穩定高度在很大程度上取決于起始高度及以上的空氣中的溫度、露點和風切變的分布。
早期的敘述和術語的起源
編輯雖然這個詞似乎是在 20 世紀 50 年代初創造的,但在原子時代之前的幾個世紀就已經描述了爆炸產生的蘑菇云。
1782 年法西聯軍進攻直布羅陀時,由一位不知名藝術家創作的一幅當代水墨畫描繪了攻擊部隊的一個漂浮炮臺在英國守軍用高溫炮彈點燃后爆炸并形成蘑菇云。
1798 年,格哈德·維思 (Gerhard Vieth) 發表了詳細的圖文并茂的描述,描述了哥達附近的一朵云,其形狀與蘑菇無異。 幾年前,在一個溫暖的夏日午后,公使館參贊利希滕貝格曾觀察到這片云。 它被解釋為不規則的氣象云,似乎已經從其下方形成的新烏云中引發了一場暴風雨和雷電。 利希滕貝格說后來觀察到了一些類似的云,但沒有那么引人注目。
1917 年的哈利法克斯爆炸產生了蘑菇云。
1930 年,奧拉夫·斯特普爾頓 (Olaf Stapledon) 在他的小說《最后的xxx個人》(Last and First Men) 中設想了原子武器的首次演示,即來自沸騰海面的蒸汽云。一個由蒸汽和碎片組成的巨大蘑菇
《泰晤士報》于 1937 年 10 月 1 日發表了一篇關于日本進攻中國上海的報道,那場進攻產生了巨大的煙霧。
二戰期間,蘑菇云的描述比較普遍。
1945 年 8 月 13 日的倫敦《泰晤士報》將日本長崎上空的原子彈云描述為一個巨大的煙塵蘑菇。 1945 年 9 月 9 日,《紐約時報》刊登了長崎爆炸案的目擊者敘述,作者是曼哈頓計劃的官方報紙記者威廉·勞倫斯,他陪同進行轟炸的三架飛機中的一架。 他寫道,炸彈產生了一根紫色的火柱,火柱頂部長出一個巨大的蘑菇,使火柱的高度增加到 45,000 英尺。
1946 年,十字路口行動核彈試驗被描述為有一朵菜花云,但在場的一位記者也談到了蘑菇,現在是原子時代的普遍象征。 傳統上,蘑菇與生與死、食物與毒物相關聯,這使它們成為比花椰菜云更強大的象征聯系。
物理
編輯蘑菇云是由地球引力下的多種大爆炸形成的,但最著名的是它們在核爆炸后的出現。 沒有重力,或者沒有濃厚的大氣層,炸藥的副產品氣體將保持球形。 核武器通常在地面上引爆(不是在撞擊時引爆,因為一些能量會被地面運動耗散),以xxx限度地發揮其球形膨脹火球和沖擊波的效果。 爆炸后,火球立即開始升空,其原理與熱氣球相同。
一種分析運動的方法是,一旦熱氣體充分清除地面,就形成一個“球帽氣泡”,因為這使上升速率與觀察到的直徑一致。
當它上升時,形成瑞利-泰勒不穩定性,空氣被向上吸入云中(類似于煙囪的上升氣流),產生稱為余風的強大氣流,而在云的頭部內部,熱 氣體以環形旋轉。 當爆炸高度足夠低時,這些余風會吸入下方地面的泥土和碎屑,形成蘑菇云的莖干。
在熱氣體的質量達到平衡水平后,上升停止,云開始變平到 c。
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