欧洲最高活火山开始“吐烟圈”，会不会暗藏可怕的爆发？伯努利原理释疑

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2024-04-16 10:47:08 凤凰网

埃特纳火山，位于意大利西西里岛的卡塔尼亚省，海拔3330米，是欧洲最高的活火山，被誉为“欧洲屋脊”。这座大型单成因玄武质层状活火山周围分布着众多城镇和居民区。近期，埃特纳火山喷发出一系列规则的白色圆环，形似人们抽烟时产生的“烟圈”，这一独特现象引来了当地游客的关注及各大媒体的广泛报道。

在生活中，类似“烟圈”的涡环现象比比皆是。如人们吸烟时吐出的烟圈、潜水游泳时产生的泡沫环、嬉戏的鲸鱼喷出的泡沫环、迫击炮发射形成的涡环以及飞机涡轮发动机产生的涡环等。无论是空气中的“涡环”还是水中的“泡沫环”，其内部气泡或水滴均伴随角向转动，类似于手串在手臂上滚动。

这些涡环现象背后的核心原理为伯努利原理。1726年，瑞士流体物理学家丹尼尔·伯努利提出此原理，实质为理想流体机械能守恒。即在理想流管中，同一截面单位体积流体的动能、势能和压力势能之和恒定。最广为人知的推论为：等高流动时，流速增大意味着压强减小。流体力学中的“压力”实指单位面积上的压力，即压强。伯努利方程表达了这一原理。

以日常生活中的简单实验为例，当我们向两张平行放置的纸中间吹气，纸张非但不会被吹开，反而会被挤到一起。这是因为空气在两纸间高速流动，压强减小；而纸张外部空气静止，压强大。外侧高压空气将纸张推向中间。这就是伯努利原理的直观解读，它广泛应用于液流、飞行原理、烟囱抽风、涡轮机等领域，亦为上述各类涡环现象提供了科学解释。

埃特纳火山作为一座持续活跃的大型火山，拥有3个主喷口，其活动主要包括火山脱气、地震、热异常及形变等。火山口喷射出高温气体、火山灰和火山尘，这些物质与空气、水蒸气混合，借由喷发气流和对流作用形成涡环，从而展现出火山吐“烟圈”的奇观。伯努利原理揭示了理想流体机械能守恒，故埃特纳火山的“烟圈”现象实为其能量释放的一种常见形态。

从清晨至傍晚，埃特纳火山不断变幻着“烟圈”表演，生动展现了地质力量与自然法则的交织共舞。

(责任编辑：张蕾)

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