1、為什麼臭氧層空洞會出現在人跡罕至的南極上空？
在距離地表大約20-50千米的大氣層中,聚集了大量無色且活躍的氣體臭氧,我們將這部分大氣層稱為臭氧層。臭氧層就像地球的一層保護膜,能夠有效阻擋近98%的紫外線,只讓那些對生物有益的光線照射到地球上。可是,近些年來人們用來製造冷氣機、冰箱、滅火器等產品的原料氟氯碳化合物、工業廢氣、汽車尾氣等大量排放到空中,使臭氧層遭到極大破壞,在南極上空出現臭氧層空洞。
可是看到這裡,我們又不免心生疑問:南極人跡罕至為什麼會出現臭氧層空洞,而人口密集、工業發達的大城市上空為什麼沒有出現臭氧層破洞呢?實際上,由於大城市的「熱島效應」顯著,溫度較高,破壞臭氧層的氟氯碳化合物、工業廢氣、汽車尾氣在到達平流層之前就會發生一系列的化學反應而改變性質,致使只有少部分氣體能夠達到平流層對臭氧層造成破壞,並且這少部分的有害氣體還會隨著大氣環流的作用被分流到兩極。在南極上空有一個很深的旋渦,氣流沿著南極高原作順時針旋轉,使得富含臭氧的氣流無法進入南極上空,以致南極上空的臭氧層本身比較稀薄。並且,南極旋渦在旋轉的同時,會大量吸收來自四面八方的氯氟烴氣體,在極夜結束後,隨著陽光的照射對臭氧層造成極大的破壞力。
此外,南極高原形成了一個極度低溫的環境,這些破壞臭氧層的有害氣體在低溫環境下能夠保持較為完整的性質,從而直達平流層,對臭氧層造成破壞。就這樣,南極上空的臭氧層遭到極大的破壞,臭氧層破洞也最先出現在那裡。
2、氣泡為什麼是球形的？而不是方形或者其他形狀？
很多孩子都特別喜歡氣泡,總會想方設法弄一些氣泡來玩。不過,僅僅用水是吹不出氣泡來的,在吹氣泡的時候我們都會在水裡面加一些肥皂或洗潔精。這些大大小小的氣泡在穩定下來之後都會呈現為球形。那麼,為什麼這些氣泡總是呈圓球形而不是其他的形狀呢?
實際上,這和液體的表面張力有著密切的關係。所謂液體的表面張力是指作用在液體表面,使液體表面積縮小的力。而之所以會有液體表面張力,是因為液體與氣體接觸的表面層的分子比液體內部的分子稀疏,分子間的距離也要比液體內部更大一些,因而液體內部分子間的相互作用力會更大一些,就會表現出一種向內收縮的力。這種張力形象地來說,就像是我們在拉彈簧時,彈簧表現出的收縮趨勢。
具體到氣泡來說,由於水分子之間的引力作用較強,單純用水無法形成氣泡而加入肥皂或是洗潔精後,水分子之間的距離會拉大,引力作用會減弱,從而形成氣泡。當氣泡形成之後,在液體表面張力的作用下,氣泡會儘可能地把液體氣泡和空氣接觸的表面積縮到最小,直到裡面的空氣被壓到極致。並且,在這個過程中,液體的表面張力是均勻分布在氣泡之上的,也就是說有一種力道均勻的力在四面八方向內拉扯著氣泡,使其表面積不斷收縮。另外,我們都知道,球體的表面積是最小的,所以氣泡就呈現為圓球狀。而等到液體的表面張力大到一定程度,氣泡也就破了。
以,氣泡呈現為圓球形而不是方形或是其他的形狀也是「身不由己」的,備種力量博莽的結果。另外,正是因為液體表面張力的存在,露珠也會呈現為圓球狀。