據(jù)有關媒體報道，在9月11日傍晚時分，在天津市中心城區(qū)的上空，一個巨大的黑色煙圈突然出現(xiàn)，如同一只巨大的“眼睛”俯瞰著這座城市。市民們紛紛拿出手機，記錄下這一罕見且壯觀的景象。這個黑色煙圈大約持續(xù)了半個小時的時間，隨后逐漸淡化直至徹底消失不見。那么，這個罕見的黑色煙圈，到底是什么？到底如何形成的呢？

近年來發(fā)生的類似事件

在全球范圍內(nèi)，類似黑色煙圈或類似神秘天象的報道并不罕見。例如，2016年美國加州上空出現(xiàn)的直徑達200多米的黑色煙圈，以及近年來在澳大利亞、新西蘭等地也時有發(fā)生的類似現(xiàn)象。這些事件往往伴隨著公眾的廣泛猜測和討論，但科學界對于其成因的解釋卻往往眾說紛紜，尚未形成統(tǒng)一結論。

在這方面有興趣的朋友，估計會有印象，在2021年10月哥倫比亞巴蘭卡韋梅哈市的上空，也出現(xiàn)過巨大的煙圈現(xiàn)象，后來被證實是在馬格達萊納河上航行的大型郵輪所排放出的煙氣所形成的。

黑色煙圈的主要特點

從以往世界各地出現(xiàn)的黑色煙圈事件來看，就黑色煙圈本身，筆者認為基本上都有以下四個主要特點，分別是：

規(guī)模宏大：黑色煙圈的規(guī)模通常較大，能夠清晰地被人們所觀察到并拍攝下來，顯示出其獨特的視覺效果。

顏色深邃：黑色煙圈的顏色深邃且均勻，與周圍環(huán)境的色彩形成鮮明對比，增強了其神秘感。

持續(xù)時間長：該黑色煙圈持續(xù)了約半小時之久，這在類似現(xiàn)象中較為罕見，為科學研究和公眾觀察提供了寶貴的時間窗口。

形態(tài)穩(wěn)定：在持續(xù)期間，黑色煙圈的形狀和大小相對穩(wěn)定，未出現(xiàn)過快的、明顯的變形或擴散現(xiàn)象，顯示出其形成機制的復雜性。

黑色煙圈產(chǎn)生的原因猜測

估計很多朋友都看到過吐煙圈的表演，之所以會形成煙圈，其背后則蘊含著一個復雜的物理原理-伯努利原理。

伯努利原理是流體力學中的一條基本原理，它表明在理想流體的定常流動中，流線上任意兩點的壓力勢能、動能與位能之和保持不變，即流體的機械能守恒。特別地，當流體在同一水平面上流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。

聚焦到吐煙圈上，如果一股煙在很短的時間內(nèi)，從一個較小的出口向外噴出，那么煙團外部受到的空氣阻力要大于內(nèi)部，在噴出以后，外部“煙團”所受到空氣阻力將會大于內(nèi)部，按照伯努利原理，當流體沿著一定的通道流動時，如果流速加快，那么流體受到的靜壓就會減小，反過來，如果流速減小，流體受到的靜壓則會增大。而無論是何種變化，流體所受到的靜壓和動壓總和將保持不變。

具體到廣闊的城市上空，當煙霧（或更廣泛地說，是大氣中的顆粒物和水蒸氣混合體）以一定速度通過某個區(qū)域時，如果受到某種擾動（如地形變化、建筑物阻擋、溫度梯度等），可能會形成渦流。渦流中的空氣流速會發(fā)生變化，根據(jù)伯努利原理，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。

如果渦流恰好形成環(huán)狀結構，并且環(huán)內(nèi)流速高于環(huán)外，那么環(huán)內(nèi)將形成低氣壓區(qū)域。這個低氣壓區(qū)域可能會吸引更多的空氣和煙霧進入，從而維持和增強渦流的環(huán)狀結構，形成可見的黑色煙圈。

所以，城市上空黑色煙圈的形成，極有可能是“伯努利原理”在現(xiàn)實中展現(xiàn)出來的一個形象例子。但物理原理只是揭示其形成過程。而真正要形成這種現(xiàn)象，除了物理原理外，還需要兩個方面必不可少的因素：

一個是氣象條件。氣象條件（如風向、風速、溫度梯度等）對大氣污染物的擴散和分布起著至關重要的作用。在特定的氣象條件下（如靜風、逆溫等），大氣層結穩(wěn)定，污染物難以擴散，容易在局部地區(qū)聚集形成高濃度的煙霧層。當這些煙霧層在特定條件下（如溫度梯度、地形變化等）發(fā)生渦旋運動時，就可能形成具有環(huán)狀結構的黑色煙圈。

另一個則是人為或者自然的污染物排放。工業(yè)排放和交通排放是城市大氣污染的主要來源之一。這些排放物中包含的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等在大氣中經(jīng)過復雜的化學反應和物理過程后，可能形成復雜的煙霧混合物。此外，在自然方面，比如在火山口附近也是有一定幾率噴出“白色煙圈”的。

需要說明的是，上述分析僅為基于伯努利原理的一種可能解釋，并非確鑿無疑的定論。實際上，黑色煙圈的形成可能涉及多種因素的復雜相互作用。要準確揭示其成因，仍需進一步的科學研究和觀測數(shù)據(jù)支持。