科普：既然地表有太多臭氧，大氣中為什麼還會出現臭氧空洞？

大氣中臭氧的濃度是否過高是相對而言的——在大氣最低層的對流層中高出了危險警戒線的臭氧濃度， 在對流層之上的平流層中則可能低於警戒線下限。 地面附近的臭氧並不足以填充所謂的臭氧空洞。 此外， 臭氧量的多少主要由局部的化學過程進行調節， 對流層與平流層分界線上有一溫度屏障， 阻止了臭氧在大氣各層間大規模混合。 平流層的臭氧就像一層防護罩， 能夠遮擋住有害的紫外線輻射。 然而， 高濃度的對流層臭氧卻會影響人們的身體健康， 危害農作物和森林。

在整個大氣層中，

一些自然過程會不斷地產生和清除臭氧。 在平流層中， 來自太陽的紫外線能將氧氣分子分解為氧原子， 氧原子會與其他氧氣分子結合生成臭氧。

一些工業污染物， 比如氯氟烴（CFC）， 之所以能夠到達平流層， 是因為它們在對流層中不會發生反應。 在平流層中，

它們最終被分解為氧化氯（ClO）之類的分子， 氧化氯會將臭氧轉化為氧氣分子， 從而使平流層中的臭氧濃度降低。 平流層的臭氧濃度一般約為400多布森單位（DU， 臭氧濃度的標準單位）。 每年春天， 在南極洲上空極其寒冷的氣候條件會引發一些化學反應， 產生高濃度的氧化氯， 從而破壞臭氧。 在南極臭氧空洞內， 臭氧濃度可能會降至85DU。

對流層的臭氧濃度一般約為25DU， 但在很大程度上取決於當地的環境狀況。 對流層中紫外線較弱， 因此自然界產生臭氧的效率就低。 化石燃料燃燒和有機燃料燃燒等人類活動， 導致一氧化碳、碳氫化合物和氧化氮的濃度升高。 這些氣體均會參與一系列化學反應， 導致對流層中臭氧的生成。 《蒙特利爾議定書》（Montreal Protocol）禁止全球範圍內的氯氟烴生產。

預計在今後的50年～100年內， 平流層中的臭氧濃度將恢復原狀。 人們正在努力執行排放量控制戰略， 把對流層的臭氧濃度限制在規定濃度之下。 但這些嘗試受到了多方面挑戰， 例如全球性工業化和跨地域的污染物影響——無論是當地還是遠處上風區排放的， 甚至是其他國家和大陸排放的污染物， 都會影響對流層臭氧。