爆炸过程与积云发展有可比性?

张学文

爆炸过程与积云发展有可比性?

张学文,2014/11/27

我们经常在电视新闻节目中看到某某地方发生了爆炸,而一团烟火从下部膨胀的录像。引起这种过程的可以是炸弹爆炸，火灾，原子弹爆炸等突然产生大量的热量加热空气气体（包括形成的新的高温气体），并且迅速膨胀过程。对于此类现象，大家的认识估计是比较一致的。

现在转而考虑气象学里的现象。气象学观测云，而云的形态很多。多数的云漫步在空气悠然自得。现在我们仅关注两种云，它就是垂直发展的所谓积云或者积雨云。如果你有耐心，就会看到那些发展、壮大中的积云、积雨云不仅在外貌上很类似前面提到的爆炸烟团，而且它的演化过程也与爆炸的烟团演化过程十分类似（变化速度要慢一些）。

于是我猜想，积云的发展过程与爆炸烟团的发展过程在物理上有类似之处。

但是这种类比的致命疑点是气象学告诉我们的积云发展过程中根本不存在气体的突然增加，而仅是原有的空气中的水汽的凝结（成为雨滴。但是有热量释放）。

这正是我想不通的地方！难道积云发展过程中存在着被气象学忽视的突变（而且类似爆炸过程）的物理过程？

欢迎不同知识背景的学者帮助分析分析。

注1：在蒋大和教授提示下，对第1段做了修订补充。

注2:28日用修订稿代替了原稿，这主要是强调了爆炸过程中大量的热能迅速扩散这个环节。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-846660.html

沙颖凯

张老师好厉害，支持张老师继续研究 {:5_213:}

mofangbao

沙颖凯 发表于 2014-11-27 11:53
可比性最直接的是上升运动，另一个可比之处是积云对流释放的潜热和爆炸时火药燃烧贡献的显热。

关于“气 ...

这里可以不管学历辈分，尽情讨论，不过要以尊重对方为前提。

言深深

爆炸【过程不可逆】：
1、燃烧产生气体；
2、加热膨胀气体。
二者都是在有限的空间内气体加剧膨胀，导致气体的扩张速度大于允许气体的容纳的空间扩张速度。导致爆炸！

大气过程【可逆】：
1、气压导致的气体膨胀或压缩；
2、三态转换，水-气-冰。
水平方向风速过快，压力变化都会造成大气的膨胀和压缩；此外，积云上升过程中释放能量造成上述三态转换。

当然，大气过程一般要比爆炸过程来的漫长。
强对流过程中的这种大气演化速度要快的多。

沙颖凯

mofangbao 发表于 2014-11-26 21:55
这里可以不管学历辈分，尽情讨论，不过要以尊重对方为前提。

抱歉是我不对，问题已改正还请见谅。

兰溪之水

沙颖凯 发表于 2014-11-27 11:53
张老师好厉害，支持张老师继续研究

"气象学告诉我们的积云发展过程中根本不存在气体的突然增加"请教下，21世纪的气象应该是怎么说的？

兰溪之水

沙颖凯 发表于 2014-11-27 11:53
张老师好厉害，支持张老师继续研究

"气象学告诉我们的积云发展过程中根本不存在气体的突然增加"请教下，21世纪的气象应该是怎么说的？

沙颖凯

兰溪之水 发表于 2014-11-26 23:10
"气象学告诉我们的积云发展过程中根本不存在气体的突然增加"请教下，21世纪的气象应该是怎么说的？

我原来想从连续方程的角度，辐合会引起局地密度增加，在大气可压的情况下就导致了气体的堆积，可以算是“气体增加了”。但是现在想想我觉得自己这么说很肤浅，深究下去我并不了解积云发展的很多东西，所以我想收回之前说的。我的想法不能代表任何“气象学告诉我们”。

兰溪之水

沙颖凯 发表于 2014-11-27 14:21
我原来想从连续方程的角度，辐合会引起局地密度增加，在大气可压的情况下就导致了气体的堆积，可以算是“ ...

你都用连续方程了，那就说明你已经承认了“质量守恒原理”，那何来气体的增加，你这不正是用“气象学告诉我们”反驳了自己的观点吗？

沙颖凯

兰溪之水 发表于 2014-11-26 23:26
你都用连续方程了，那就说明你已经承认了“质量守恒原理”，那何来气体的增加，你这不正是用“气象学告诉 ...

我说的是密度的偏导数，就是欧拉形式连续方程的第一项，这样说当然有点牵强，但我注意到了质量守恒的问题。而且最关键的我很怀疑爆炸和积云在发展过程上是可比的。