为了清理石油泄漏，点燃火旋风

清理海洋漏油的最佳方法可能是点燃其上的火龙卷。这是马里兰大学的研究人员得出的结论，他们发现，在受控条件下，火旋风是燃烧碳氢燃料最高效的方式。

这在下次发生2011年“深水地平线”漏油事件等石油泄漏事故时可能派上用场。简单地焚烧浮油作为处理石油的方法已被提出，但会向大气中释放大量破坏环境的化合物。然而，有了更清洁的火焰，就可以更负责任地清理浮油。这些火旋风还有可能在发电厂中使用，以更少的浪费来发电。

"火旋风比其他形式的燃烧更有效，因为它们会大大增加燃料表面的加热，使其燃烧得更快、更完全。在我们对水面进行的实验中，我们已经看到火旋风产生的环流是如何帮助吸入燃料的。如果我们在更大规模上达到类似于蓝色旋风的状态，我们可以进一步减少空气中的排放，从而实现更清洁的溢油清理手段，" 该论文的合著者 Michael Gollner 在一份新闻稿中说道。

驯服怪兽

火旋风可能是一种破坏性现象。在自然界中，火灾产生的强烈气流在适当的条件下会开始剧烈旋转，将火焰卷起并向上形成一个巨大的火柱，非常像它们不燃烧的龙卷风表亲。由于旋转气流吸入额外的空气和燃料，会使火势更加狂暴，温度可能达到2000华氏度。

这些“鲨鱼龙卷风”可能是致命的——1923年日本地震后发生的一次此类事件估计造成了近4万人死亡。然而，在适当的条件下，这头咆哮的怪兽可以被驯服，变成一个平静的蓝色旋涡。

在实验室里，马里兰大学的研究人员首先通过在一个封闭的环境中点燃由水下管道供给的庚烷池火，制造了一个简单的池火。通过用两个半圆形板封闭火焰并吹入空气，他们制造了一个常规的火旋风。

他们的目标是研究这些结构的形成和演变过程，但他们惊讶地发现火旋风还有另一个阶段：他们称之为“蓝色旋风”。在这个阶段，燃烧的柱状物变成了一个小的、顶部形状的火焰，周围有一个清晰的蓝色圆环。

据研究人员称，蓝色旋风比普通火旋风燃烧得更热、旋转得更快，从而导致燃烧效率更高，排放物也少得多。他们于周五在《美国国家科学院院刊》上发表了他们的发现。

演变不确定

蓝色旋风是如何形成的还不完全清楚，尽管它很可能是涡流在理想条件下逐渐达到最佳旋转速率的产物。研究人员表示，在没有任何外部扰动的情况下，他们创造的蓝色旋风可能无限期地燃烧下去。他们说，蓝色旋风的形成得益于系统中存在水。

而火龙卷通常形成在陆地上，水的加入使得表面和火焰之间存在一个区域，燃料在那里蒸发并与氧气混合，然后再被点燃。这种预混合作用使得火焰更有效率。旋涡的旋转还有助于带入更多的氧气，增加可供火焰燃烧的燃料量。燃料水平的提高导致火焰更热、更有效，而普通火灾中可能逃逸的烟灰和颗粒物也会被点燃，从而减少排放。

这样的过程可以应用于漏油或燃煤、燃气发电厂，从而以更高的效率提供更清洁的电力。火旋风形成和维持的确切过程对研究人员来说仍然是一个谜。此外，由于风力不稳定和地形条件各异，在实验室外创造蓝色旋风可能会非常困难。

他们表示，此前没有报告过任何此类事件，这表明自然界的火旋风从未超越过燃烧、被烟雾笼罩的第二阶段。尽管如此，他们认为这是对火旋风演变动力学的重要洞察。