核爆炸产生磨菇云是大威力爆炸在大气底层开始产生的。只要是足夠大威力的爆炸，加热了空气水汽地面固态物质，形成比空气轻的球形混合物，不透明的烟尘，球形轻而迅速上升变成柱状是磨菇柄，接近地面水平扩散成为根，上升到平流层就是到了大气顶层，空气稀薄不能继续上升，而向四周扩散开来，大气顶层是圆顶伞形的，扩散后就成磨菇菌盖。

　　其实原理很简单，就像是烤面包一样，纸杯面包受热膨胀后，也会散发出蘑菇云的形状。

　　当核弹发生爆炸的时候会产生大量的热气流，热气流上升到一定高度后，形成了一个圆环，从而形成了蘑菇云的形状。

　　不仅是核武器爆炸会产生蘑菇云，大威力的常规武器在发生爆炸的时候，也会产生蘑菇云的形状。

　　那么，为什么发生大当量爆炸的时候就会产生蘑菇状的烟云呢？这个跟不同密度的流体（空气也是一种流体）之间出现瑞利－泰勒不稳定性有关，至于什么是流体间的瑞利－泰勒不稳定性？它指的是：在重力环境中，当低密度的流体支撑（或者加速）高密度的流体时，在流体界面出现的扰动不稳定现象，使得流体界面无法保持稳定，两种密度的流体间互相侵入，从而出现湍流混合的一种过程，这就是流体间的瑞利-泰勒不稳定性。

　　▲核爆产生的蘑菇云

　　所以，当原子弹爆炸（或者其他的大当量常规武器爆炸）的时候，会出现以下这个过程：

　　1、爆心附近的空气被瞬间加热，体积膨胀，密度变小；

　　2、热空气（低密度流体）上升，与上面的冷空气（高密度流体）相遇后出现瑞利－泰勒不稳定性现象；

　　3、热空气上升受阻，冷空气下降受阻，两者间互相侵入混合，出现湍流，冷空气像四周扩散并下降；

　　4、爆心附近出现真空，导致附近低空冷空气回流，被加热上升，从而产生气流拖住上方的云团，也就是蘑菇云的“茎”；

　　5、顶端的冷、热空气交汇形成涡环，当之间达到一个平衡状态时则会停止上升，最终形成蘑菇的顶盖形状。

　　▲蘑菇云内部解析图

　　因此，蘑菇云的产生的主要原因就是在重力环境下，密度不同的冷、热空气之间交汇时出现瑞利-泰勒不稳定性。在地球的重力环境下，大部分的大型爆炸都会出现蘑菇装烟云（如果没有重力，爆炸后的产物将会呈现球型），近地或者是地面爆炸时，气体回流会吸入地面的泥土等其他碎屑，从而出现大量的烟尘，产生一个支撑蘑菇顶部的“茎”；而如果是高空爆炸，比如核爆的时候，那么一般情况下不会出现带“茎”的蘑菇云，其头部主要由放射性粒子以及一些高温等离子状态的物质（被高温“气化”武器其他部件）组成。

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