核爆炸会产生蘑菇云，因为引爆的炸弹突然迅速释放出大量热量，与周围较冷的空气相互作用，使其密度降低。巨大的火球温度极高，在空气中迅速上升，形成真空，然后迅速被周围的空气填充，在这个过程中形成蘑菇云。

核爆炸明显不同于常规爆炸，即由炸药、手榴弹和导弹等引起的爆炸。

那么，为什么核爆炸会在天空中形成一致的形状呢?

什么是蘑菇云?

蘑菇云是一种蘑菇形状的烟雾碎片云，在极大的爆炸后在天空中形成。虽然蘑菇云通常与核爆炸有关，但它可以在任何导致热量迅速释放的事件后形成，如火山、森林大火、撞击事件(天体之间的大规模碰撞)或特别强大的爆炸(如真空炸弹引起的爆炸)。

为什么核爆炸会产生蘑菇云?

特别强烈的爆炸伴随着大量热量的突然释放。这种热量与周围的空气相互作用，使其更热、密度更低，从而导致科学界所谓的瑞利-泰勒不稳定性。当两种密度不同的流体(因此受到不同的加速度)相互作用时，较轻的流体推动密度较大的流体。

除了蘑菇云本身，石油顶部的悬浮水、火山喷发、调节地球气候的喷流风和超新星爆炸都是瑞利-泰勒不稳定性发挥作用的一些例子。

爆炸后突然释放的能量使周围的空气升温，然后开始膨胀。在爆炸的最初阶段产生的巨大火球非常热，温度高达数百万摄氏度，这与在太阳中心发现的温度相似!

火球内的热空气在空气中迅速上升，形成一个真空，然后迅速被周围的空气填充，空气也膨胀并开始上升。这个过程持续了相当长一段时间，在此期间火球继续快速上升穿过天空。

当火球继续上升时，它会受到来自其上方空气的阻力，从而将其侧向向下推。这导致云的顶部变平，然后看起来像蘑菇的帽子。被转移的气体，其温度低于柱中心的空气，沿着柱的两侧往下流，只是被上升的柱吸回去，再次向上流动。

这就是为什么爆炸火球的边缘会不断地弯曲的原因。由于核爆炸发生的规模比普通爆炸大得多，它产生的火球在比例上是巨大的。

火球之旅的终点

火球继续在空中上升，直到到达周围空气不再凉爽的地方。这是在大气层的高处，也就是说，臭氧通过吸收有害的太阳辐射来加热周围的气体。当周围的空气温度不再高于火球中的气体温度时，上升的空气突然停止，水平扩散，形成蘑菇云的完美顶部。

蘑菇云有多大?

核爆炸形成的蘑菇云可以上升到数千米的高空，轻松超过世界上最高的山峰珠穆朗玛峰的高度。

核爆炸的强度是用千吨和兆吨TNT来衡量的。TNT当量通常用来表示炸弹爆炸时释放的能量。当一枚炸弹爆炸时释放的能量相当于引爆公斤TNT炸药时，它的当量被标记为“1千吨”。万吨相当于千吨。

年发生在日本广岛的核爆炸的能量为1.5万吨。

有史以来最大的核弹爆炸是什么?

有史以来最大、威力最大的核爆炸发生在“沙皇炸弹”的爆炸中，这是人类历史上引爆过的威力最大的核武器。年10月30日试验的是一枚俄国炸弹。它的当量是57兆吨，比广岛爆炸的威力大倍!

第二大爆炸发生在B-41核弹爆炸之后，B-41核弹是美国在20世纪60年代初部署的一种热核武器。它的产量是25兆吨。

第三大核爆炸发生在年3月美国一种，名为布拉沃城堡的热核武器的爆炸中，爆炸当量约为15兆吨。这是人类历史上威力最大的三次爆炸。

在相对凉爽的环境中突然、迅速、集中地释放热量，这就是在天空中形成蘑菇云的全部条件。所以，下次你看到蘑菇云的图片时，不要急于下结论说“这一定是核爆炸”，它可能只是一个强大的火山喷发类型，或者是一个熊熊燃烧的森林地狱。