氣泡雲

氣泡雲

氣泡雲(英文名:cloud round bubble)或稱氣泡暈。是指對流反應中氣泡現象的研究表明,氣泡下部的壓力較周圍同一水平的床層壓力低,而氣泡頂部的壓力則較周圍同一水平的床層壓力高。這樣周圍氣體會由下部流入氣泡,並從頂部逸出。在氣泡上升的過程中,從頂部逸出的部分氣體會被氣泡底部吸入,並返回氣泡。氣泡周圍被這一循環所滲透的區域稱為氣泡雲。

形成

對流反應中氣泡現象的研究表明,氣泡下部的壓力較周圍同一水平的床層壓力低,而氣泡頂部的壓力則較周圍同一水平的床層壓力高。這樣周圍氣體會由下部流入氣泡,並從頂部逸出。在氣泡上升的過程中,從頂部逸出的部分氣體會被氣泡底部吸入,並返回氣泡。氣泡周圍被這一循環所滲透的區域稱為氣泡雲。

氣泡雲的厚度與氣泡上升速度有關,隨氣泡速度的增大,氣泡雲的厚度減薄。氣泡雲內是氣泡中氣體與顆粒進行接觸的重要場所。

存在原理

氣泡模型氣泡模型

1961年J.F.戴維森提出流化床的氣泡模型:氣泡呈球形;泡內不含固體顆粒且壓力均勻一致;氣泡周圍是向下運動並處於起始流化狀態的乳相;固體顆粒沿氣泡作有勢運動;乳相可看作是不可壓縮的粘性介質;氣體在乳相內的流動服從空隙間滲流的規律。他由此導出氣泡周圍的壓力分布以及固體和氣體的速度分布。他又根據氣體可透過泡壁的特點,得出在氣泡周圍會有一層氣泡雲的結論。

P.N.羅用X射線照相證實了氣泡雲的存在。如果ubr<uf,uf為乳相中的氣速,則氣體自泡壁下側穿入,從上側穿出,不生成氣泡雲(圖7);如果UBR>uf,氣體在壓差作用下,自泡壁下側穿入,但氣體自上側穿出後會重新沿氣泡周圍返回氣泡底部,形成一層跟隨氣泡運動的氣泡雲,其中的空隙率被認為與乳相中的相同。在三維床中求得氣泡雲的半徑rc為:rc={(a+2)/(a-1)}1/3 rb,式中rb為氣泡半徑,α=ubr/uf。當ubr>uf時,氣泡雲將隨氣泡速度的增加而減薄。

發現

2011年8月下旬,北京、上海、山西等地均有訊息稱發現神秘“氣泡雲”。2011年8月20日晚上9點多,天文攝影愛好者馬勁在河北興隆看到天空中一個白色的巨大圓形雲狀物體在不斷地擴散“變大”,於是用相機拍下了照片。北京天文館的詹想、科學松鼠會會員虞駿也發布微博稱,他們在妙峰山和密雲也看到了同樣景象。

各地拍攝的氣泡雲各地拍攝的氣泡雲

實名認證為“中科院國家天文台工程師”的天文攝影愛好者馬勁於2011年88月20日晚11點多在自己微博“I_am馬勁”上傳了一組照片,從中可以清楚地看到“氣泡雲”逐漸變化的過程。在這組照片上,夜空中是一個碩大的圓形類似雲團的白色物體,其底部的少半圓被樹林擋住。4張照片中,每張照片內的白色物體,都要比前一張更大一些,呈現出擴散的趨勢。

隨著眾多有關“氣泡雲”的微博不斷傳播,又有新的目擊者稱在上海的飛機上也看到類似情況。這位疑為航空公司“機長”的網友發布微博表示,“發現巨大不明球狀發光天體,20日晚9時6554航班,上海區域,高度一萬零七百米,發現巨大球狀發光天體,由小變大,規則幾何圓體,比正常月亮大幾百倍,目測直徑五十海里以上,持續二十分鐘變暗變淡消失,極其震撼,數十架航班機組向上海報告!”

解釋

隨著關於“氣泡雲”的訊息在微博上傳播,多位目擊者均表示看到了類似情況,“神秘天象”也引發了很多人的猜測。北京天文館的專家表示,尚不能對其成因給出準確解釋。

氣泡雲(紅圈位置)氣泡雲(紅圈位置)

作為科學松鼠會成員的虞駿則發揮專業特長,對“氣泡雲”的出現展開了調查,並發布了一段之前在美國拍攝到類似情況的視頻,“關於昨晚在北京密雲石塘路看到的‘神秘氣泡’狀UFO,在網上檢索後發現,夏威夷莫納克亞山在6月22日凌晨也出現過一u搗類似事件。當時氣泡出現在東方天空,在短短5分鐘內迅速膨脹消散……我們看到的氣泡出現在西方低空,同樣迅速膨脹,幾分鐘內便消散不見了。”
針對的神秘“氣泡雲”,馬勁在微博上說:“我懷疑是大氣層之外的東西。會不會是哪個衛星撞了?”有網友則通過照片分析判斷這團光暈應在相當遠的位置,擴散很快,且直徑極大。有網友推測是氣體擴散所導致的景象,畢竟“直徑恐怕大得驚人,一般的軍事裝置或者衛星估計都辦不到吧”。而網友“陳旭Vin”稱,自己拍攝的三張照片裡都出現了一條細線,“三張疊在一起時可以看到應該是一個移動的物體,不知道是不是和發光體有關。”
“對於‘氣泡雲’的出現還沒有準確的解釋。”北京天文館館長朱進接受記者採訪時表示,自己已經在微博上看到了“氣泡雲”的照片,而且不僅是有人在上海看到,重慶等地也有網友表示看到了類似的東西,而且在數年前東北也曾拍攝到類似的視頻。朱進說,照片應該是真實的,但目前只能猜測是某個太空飛行器或軍事裝置發射後,有氣體或物質在近地軌道的高空擴散反射陽光產生的現象。

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