臭氧層的位置及命名：
地球大氣層之分層方法有幾種，最常見的是根據溫度的垂直分布與變化來劃分，最低的為對流層，其上為平流層，再上為中氣層，最高層為增溫層。各層之厚度及分界，常因時因地而異，並非一成不變
其中平流層(Stratosphere)之範圍，約自10餘公里至50－55公里，自對流層頂至高約30－35公里處屬平流層下部，氣溫幾恒定不變，或隨高度之增高而略為上升。30餘公里以上，溫度反隨高度而增，平均每升高1公里，溫度約增加攝氏5度，至50－55公里處溫度達最高峰。平流層內源自地面之水汽及灰塵幾已絕跡，氣流平穩。而臭氧層就是位在平流層上部。
之所以名為臭氧層，就是因為在此層的臭氧佔了大氣中約90%的臭氧，臭氧(O3)是一種具有刺激性氣味，略帶有淡藍色的氣體，在大氣層中，氧分子因高能量的輻射而分解為氧原子(O)，而氧原子與另一氧分子結合，即生成臭氧。臭氧又會與氧原子、氯或其他游離性物質反應而分解消失，由於這種反覆不斷的生成和消失，乃能使臭氧含量維持在一定的均衡狀態，而臭氧層具有吸收太陽光中大部分的紫外線，以屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害之功能。臭氧吸收太陽的紫外線輻射後會放出熱能，於是平流層在此處的氣溫升高。
臭氧層中的反應：
對臭氧層傷害最大的是氟氯碳化物(CFCs)，顧名思義，即是含有氟(F)、氯(Cl)、碳(C)的化合物，CFCs所以會對臭氣層造成如此嚴重的傷害，主要關鍵就在其所含的「氯」(Cl)。由於其化學性質相當穩定，所以其分子要上升到平流層才會分解，此時CFCs中所含氯會被釋出，而破壞臭氧。CFCs自l970年開始大量生產及使用，1986年全球CFCs消費量達113萬公噸。其中約有70%的量，會排放至大氣中，CFCs化性安定，生命期長達數十年至百年之久，因此會在大氣中不斷累積，最後上升至平流層。在這裡受到紫外線照射而分解產生氯原子與臭氧反應，使臭氧分解消失。科學家估計，由CFCs所釋出的一個氯原子在失去活性以前，足以破壞一萬個臭氧分子，因此對臭氧層造成莫大的威脅。
在正常狀況下，平流層中的臭氧分子，是處於一種動態平衡的狀態。高層大氣中的氧分子(O2)吸收紫外線，分解成活潑的氧原子(O)：
O2+hv→O+O
氧原子再與鄰近的氧分子反應生成臭氧：
O+O2→O3
臭氧也會因受強烈紫外線照射而分解，生成氧原子和氧分，或是與活潑的氧原子作用形成氧分子：
O3+hv→O2+O
O3+O→O2+O2
臭氧就在這些反應中不斷生成與分解，維持著微妙但脆弱的平衡。
氯則會破壞這種平衡。CFCs在平流層受強烈紫外線照射而分解產生氯，氯會與臭氧反應，生成氧化氯自由基(ClO)：
Cl+O3→ClO+O2
帶有自由基的ClO非常活潑，若與同樣活潑的氧原子反應，便生成氯和較安定的氧分子：
ClO+O→Cl+O2
而這個被釋出的氯，又可以再與臭氧反應，因此氯一方面能夠不斷消耗臭氧，另一方面卻又能在反應中再生。
但過去有些研究認為CFCs對臭氧的破壞有限，那是因為氯和ClO也會和大氣中的其他成分作用，而生成不會破壞臭氧的化合物。其中氯會與甲烷(CH4) 作用生成氫氯酸(HCl)，ClO則會與二氧化氮(NO2)作用，生成硝酸氯(ClONO2)。HCl和ClONO2被稱為「氯貯存物質」(chlorine reservoirs)，因為它們本身不會與臭氧反應，但在某些狀況下卻可以釋出能破壞臭氧的氯。
既然氯會形成不破壞臭氧的「氯貯在物質」，為什麼還會有臭氧洞？而且CFCs主要是由北半球工業國家所排出，在北半球大氣中的CFCs濃度也高於南半球，那麼為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在其他地方？
顯然南極特殊的地理環境和氣候狀況，與臭氧洞的形成有密切關聯。冬季在極區上空平流層形成的渦旋阻斷了空氣的交換，造成極低溫狀態(低於-80"C)，這種極低溫有助極性冰雲產生。氟氣碳化物經過化學反應形成ClONO2、BrONO2、和HCl等化合物，被吸附在冰雲表面。當早春陽光出現時，這些化合物被轉換成活潑的Cl、Br或Cl0、BrO以驚人的效力和O3分子反應，造成平流層O3大量損耗。雖然自 1988年起，北極地區冬春季期間亦出現類似的O3破壞情形，但沒有如此嚴重，原因有二：
北極地區平流層溫度很少低於 -80℃。
北極地區平流層氣旋在陽光出現前通常已經消散，帶著O3的空氣可以進來，補充流失的O3。
顯然南極特殊的地理環境和氣候狀況，與臭氧洞的形成有密切關聯。
(PSCs與南極臭氧洞)
1986年，NOAA高層大氣實驗室的索羅門(Susan Soloman)，和哈佛大學的麥克勞(Michael B McElroy)等人，提出一種理論，認為所謂的「PSCs」(polar stratospheric clouds,極地平流層雲)中所含的冰粒，不僅會使氯貯存物質釋放出氯，更會進一步妨礙氯貯存物質的生成，而加速臭氧的破壞。
由於平流層的空氣極為乾燥，相對濕度只有1%左右，因此幾乎沒有雲、雨等天氣現象，但是在極地的漫漫冬夜裡，仍會因酷寒而形成PSCs。
在極地6月，永夜的冬季來臨，由於缺乏太陽照射，氣溫常會降至-80℃左右。當溫降至約195°K(-78℃)時，平流層中的「三水硝酸」(HNO3‧3H2O)便會包圍住直徑約0.1微米的硫酸微粒，而凝結成直徑約1微米的較大顆粒，形成PSCs。
這些硫酸微粒的來源，有些是人為的，有些則是天然的。例如1982年墨西哥艾爾智瓊火山(Mt. El Chichon)爆發，就曾把大約5百萬噸的硫化物直接噴入平流層。
這種三水硝酸形成的PSCs，由於顆粒細小，而且並不蜜集，常常大規模地生成，分布範圍有時延可達數千公里，因此這種PSCs肉眼無法看見。
如果氣溫持續下降至190K(-83℃)以下，水汽就會附著在這些三水硝酸顆粒的表面，凝結成冰粒。要是氣溫下降的速度很快，所凝結的冰粒直徑就較小 (約2微米)，但會相當密集，所形成的PSCs在陽光折射下，會顯現出珍珠般的光澤，因此被稱為「貝母雲」(nacreous clouds)。
然而如果氣溫是緩緩下降，則水汽凝結的冰粒將會大得多(直徑約10微米)，但是顆粒也會相對減少，因此所形成的PSCs就不如貝母雲般明顯，肉眼僅是勉強可見而已。
三水硝酸PSCs、貝母雲以及大冰粒的PSCs，這三種PSCs在南極比在北極更為常見。其中又以三水硝酸形成的PSCs最普遍，因而在平流層消耗臭氧的一連串化學反應中，三水硝酸PSCs便扮演著最具關聯性的角色。
(PSCs中氯的重分配)
三水硝酸PSCs在凝結形成的過程中，會吸收HCl至其晶界(grain boundary)中，再與ClONO2反應，以生成硝酸，但同時也放出氯氣 (Cl2)：ClONO2(g)+HCL(s)→Cl2(g)+HNO3(s)氯氣極不安定，一旦到了大約9月，極地春季陽光降臨，氯氣就能在短短數小時內，被紫外線分解成2個氯原子：
Cl2+hv→Cl+Cl
氯原子遂開始進行如前所述的臭氧分解反應。但是因為PSCs除了會放出氯氣外，同樣會消耗掉能反應生成氯貯存物質的氮化物，因此氯原子和臭氧反應生成的ClO，在缺乏反應物的情形下，會自行結合形成二聚物ClOOCl。
這個二聚物很快會被紫外線分解，釋放出氯原子，再度開始分解臭氧的反應：
Cl+O→ClO+O2
ClO+ClO→ClOOCl
ClOOCl+hv→Cl+ClOO
ClOO→Cl+O2
Cl+O3→ClO+O2
若綜合上列5項反應，所得的淨反應將是：
O3+O3→3O2
由此可見，氯在分解臭氧的反應中，基本上是扮演催化者的角色，以促使較不安定的臭氧反應成安定的氧，而氯在反應中則是以各種不同的面貌循環出現，因此少量的氯在重新分配(repartitioning)的過程中，就能造成大量的臭氧分解。
(極地渦旋和PSCs的回饋機制)
除PSCs外，南極另一種與臭氧洞形成有關的氣候特徵，是所謂的「極地渦旋」(polar vortex)。
極地渦旋形成的時間，大約是在每年的5、6月間，也就是在南極冬季開始時，由強烈的冷氣團環流所形成的渦旋，這種現象會一直持續到大約11月，溫度回升時，極地渦旋才會消解。
由於形成極地渦旋的冷氣團風速強勁，因此渦旋內部的空氣會與周圍的大氣完全隔離，而從低緯度地區所吹來溫暖而富含臭氧的空氣，便無法進入渦旋，使內部溫度無法上升，而有助於生成PSCs，造成臭氧分解；同時，能吸收紫外線輻射，使大氣溫暖的臭氧被分解，氣溫益愈下降，又促進了PSCs的生成，也使低溫的極地渦旋更為穩定。
科學家認為，這種渦旋和PSCs互相回饋的機制，使南極臭氧含量在每年大約10月間達到最低點,雖然北極不會形成如南極一般的強大渦旋，而且北極渦旋存在的時間較短，因此目前臭氧分解情形並不嚴重。但是科學家已在北極上空發現有與南極相同濃度的氯，若再加上渦旋和 PSCs之間的回饋作用，相信北極產生臭氧洞的機率已大為提高。
臭氧(O3)是一種具有刺激性氣味，略帶有淡藍色的氣體。
臭氧層具有吸收太陽光中大部分的紫外線，以屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害之功能。呼吸氧氣的生命體，譬如說我們人類，在上氣層中薄薄的臭層裡是無法生存的。然而，臭氧層對地球上生命維持系統來說卻是相當關鍵的。臭氧是大氣中唯一能濾除陽光裡許多有害波長的氣體，其中最具殺傷力的紫外輻射約90%會被臭氧層吸收，臭氧吸收這些電磁波，並把它轉化成熱和化學能量。臭氧層被比喻成是地球的保護膜、隱形的屏障像擴散的外膜，形成「地球的氣息」-------功能上，好像是我們地球天然的濾光鏡。
一九二O年代晚期，杜邦公司與通用汽車公司生產電冰箱的門合作發展出一種化學藥品，當時最新推出的冰箱使用這種化學品作熱交換劑，用來取代傳統的冰箱。這種化學冷凍劑叫作氟氯碳化物(其中的CFC-11, CFC-12, CFC-113是臭氧層主要破壞者，CFC-11是塑膠發泡劑的主要成份，冷煤中即是CFC-12為主要成份，而在金屬等清潔溶劑可見到CFC-113成份)，它對人體無害、不可燃而且穩定，所有的特質都非常適合於家庭用途。
另一組化學藥品海龍(halons)和氯仿、四氯化碳兩種有機溶劑也被證明是破壞臭氧的主要化學藥品。海龍是含有溴的化合物，是另一組在地面時很穩定但是能存在很久的化學藥品。它們與大氣中臭氧的反應性甚至比氟氯碳化物還要強。
海龍是二次世界大戰期間由美國陸軍所發展出來的坦克車滅火劑，現在它們被用於手提式的滅火器，以及電腦室、博物館、電信局和銀行所使用的緊急滅火系統中。海龍滅火器的需求量每年以20%到25%的比率在成長。
氯仿廣泛的被當成溶劑來使用，尤其是用來清洗金屬。四氯化碳用來製造氟氯碳化物，而且也可以當溶劑使用，主要是在東歐和發展中國家。氟氯碳化物和化學藥品海龍(halons)上升至同溫層，日光將它們分解，再由旋風將分解後的化合物往北吹到北極。這些化學物質附著在北極上空形成的結晶雲層，然後停留在緩慢移動的旋風中；這種旋風在冬季時形成，春季時則消失。極地同溫層的冰雲為氟氯碳化物和海龍創造了破壞臭氧的理想條件。極地寒冷陰暗的冬季裡，冰雲捕捉並去除大氣中的氮化合物，否則這些氮化合物將會阻礙臭氧的破壞。當春天陽光再次照耀時，氯分子和溴分子與臭氧快速地反應，每一個氯分子或溴分子足以破壞數十萬的臭氧分子，因此對臭氧層造成莫大的威脅。
目前全球臭氧層削減率正以每年2%至3%的速度在進行，如果任其發展，在二十一世紀末，平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時，人類將會面臨一場空前的浩劫 !
影響：
1. 人類皮膚癌、白內障等疾病罹患率增加 (紫外線會破壞包括DNA在內的生物分子，增加罹患皮膚癌、白內障的機率，而且和許多免疫系統疾病有關。此外，紫外線對於農作物，甚至海洋生態系都會造成負面影響。)
2. 動物免疫系統受抑制
3. 植物生長遲滯、農作物減產
4. 破壤自然生態的平衡
5. 改變氣候、造成溫室效應，間接造成海平面上升
保護臭氧層
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一九八七年九月，美國及其他二十三個國家簽署了「蒙特婁議定書」-----一份國際間對臭氧層問題的協議。議定書中規定將氟氯碳化物的生產凍結在一九八六年的規模，並在一九八八年前於工業國家中減少50%的製造，以及凍結海龍的生產。但是一九八八年的春天，美國太空總署發表「全球臭氧趨勢報告」，顯示出全球的臭氧層並不僅止於在一般宣稱的南北極地區的上空有被侵蝕的現象。證實了蒙特婁議定書中對氟氯碳化物的逐步汰換，其實是太少而且太晚了些。
一九八九年的五月，在聯合國的發起下，八十個國家代表齊聚赫爾辛基，正式通過一項宣言，其中同意儘早將蒙特婁議定書中列管的化學物質逐步汰換，但是絕不晚於西元兩千年。
瑞典是第一個跨越書面背書，且加速進行廢除使用氟氯碳化物時間表的國家。一九八八年六月，瑞典國會通過在一九九五年焚用氟氯碳化物的立法。經過與工業界廣泛的討論後，瑞典政府訂定逐步汰換冷凍滅菌劑和在一九八八年以前仍可繼續使用氟氯碳化物噴劑的時間表，其用於包裝的年限為一九八九；溶劑及泡綿的使用年限為一九九一年，其用於硬泡綿、乾洗及冷卻劑的最冕年限為一九九四年。瑞典使用氟氯碳化物的量，其實僅佔全世界的1%使用量，所以對其他的國家而言，尤其那些大宗使者，是急需將瑞典視為主要典範來學習追隨的。
環境主義者確信，氟氯碳化物與海龍的放射物可以藉氟氯碳化物的回收再製，與替代化學物的使用而降低極高的百分比。
◎工業界
冷媒中主要的臭氧層破壞者CFC-12或許可為HFC-134a取代，但化工工程師說HFC-134a在製造上較為困難，價格也貴於CFC-12，而且較 CFC-12更須常更換。而用作塑膠發泡劑的CFC-11，暫時所提出的替代品為HCFC-22，此化合物一般家庭的冷氣機已有使用，但並沒有CFC- 11的熱絕綠性質，所以其未來的應用將受到更多的限制。
關於清洗電路板環境安全溶劑，將研發一種新且優於CFC-113與其他含氯溶劑的產品。此項產品命名為BIOACT，它包含了一些可由天然植物如柑橘類果皮或樹幹中萃取的物。只是用項新產品取代FC-113則另外需要新的程序與清洗電路板的裝置。
氟氯碳化物CFC-11、CFC-12和CFC-113的替代品，仍需長期的研發，因為很多替代品其工業性質均遜於氟氯碳化物，亦較為不耐用，甚至還須設計更多的設備來使用。這些替代品在低壓下易於分解，但對臭氧層較不具威脅，但是，人類曝露在這些替代品之下將具有潛在的危險性或引發其它環境問題，例如，酸雨，所以我們亟須研發一個完全安全的替代物，而不是另一種可能對人類有害或使氣候突變的危險替代品。
◎個人
*停用保麗龍餐具及其他製品，因為保麗龍製作過程用到的發泡劑是氟氯碳化物。
*要求以氟氯碳化物或海龍製成的產品必須加上標示，以警告消費者此產品對臭氧層的危害。
*終止不必要及浪費的使用。
*避免購買含有氟氯碳化物的物品。
*要求國會對氟氯碳製造商課徵特別稅，因為在逐漸禁用的過程，廠商註定獲取暴利，如：台灣一直到一九九二年試圖成為蒙特婁議定書的協約，當時，汽車冷媒的價格漲了五倍，家電業也跟著漲價…..。
*汽車、冰箱或冷氣含有氟氯碳，檢查它們是不是洩漏；如果必須重新添加，請找有冷媒回收設備的廠商(國內已開發成功，並推廣中)。
「看守世界」雜誌聲明，近來適用的技術和以較嚴格的標準來管理設備的運作、維修，會降低這種破壞臭氧的化學物質的散逸達90%以上。這篇文章所提示的機會和世界性的關注與合作風潮可能會促使我們立刻採取行動：在家裡、在工作中，還有在我們的社區裡，幫助拯救這消失中的地球保護膜。
為什麼臭氧層破洞會在南極
為什麼臭氧層破洞會在南CFCs主要是由北半球工業國家所排出，在北半球大氣中的CFCs濃度也高於南半球，為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在其他地方?顯然南極特殊的地理環境和氣候狀況，與臭氧洞的形成有密切關聯。
冬季在極區上空平流層形成的渦旋阻斷了空氣的交換，造成極低溫狀態(低於-80"C)，這種極低溫有助極性冰雲產生。氟氣碳化物經過化學反應形成 ClONO2、BrONO2、和HCl等化合物，被吸附在冰雲表面。當早春陽光出現時，這些化合物被轉換成活潑的Cl、Br或Cl0、BrO以驚人的效力和O3分子反應，造成平流層O3大量損耗。雖然自 1988年起，北極地區冬春季期間亦出現類似的O3破壞情形，但沒有如此嚴重，原因有二：
1.北極地區平流層溫度很少低於 -80℃。
2.北極地區平流層氣旋在陽光出現前通常已經消散，帶著O3的空氣可以進來，補充流失的O3。
氟氯碳化合物，簡稱CFCs，由於其化學性質相當穩定，所以其分子要上升到平流層才會分解，此時CFCs中所含氯會被釋出，而破壞臭氧。
CFCs主要是由北半球工業國家所排出，在北半球大氣中的CFCs濃度也高於南半球，為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在其他地方?顯然南極特殊的地理環境和氣候狀況，與臭氧洞的形成有密切關聯。
冬季在極區上空平流層形成的渦旋阻斷了空氣的交換，造成極低溫狀態(低於-80"C)，這種極低溫有助極性冰雲產生。氟氣碳化物經過化學反應形成 ClONO2、BrONO2、和HCl等化合物，被吸附在冰雲表面。當早春陽光出現時，這些化合物被轉換成活潑的Cl、Br或Cl0、BrO以驚人的效力和O3分子反應，造成平流層O3大量損耗。雖然自 1988年起，北極地區冬春季期間亦出現類似的O3破壞情形，但沒有如此嚴重，原因有二：
•北極地區平流層溫度很少低於 -80℃。
•北極地區平流層氣旋在陽光出現前通常已經消散，帶著O3的空氣可以進來，補充流失的O3。
平流層氣旋的圖面解說請參照下列網址ー
http://gaia.org.tw/air/care/air1-3.htm
1986 年，科學家發現在平流層中的某些區域幾乎不見臭氧的蹤影，在南極上空則出現一個巨大的臭氧洞，而在北極上空也出現了一個較小的臭氧洞。從那時開始，每年固定的某一季節來臨時，臭氧洞即會出現；而在另一特定的季節時，臭氧洞又會消失。然而，不僅在臭氧洞上的臭氧層會消失，全球的臭氧層也不斷在變薄當中。
以下為季節變化，臭氧層的改變：
六月：極地冬季來臨，極地渦旋與PSCs（由CFCs氟氯化物在平流層中所形成的化合物）開始形成。
七至八月：極地冬季氣溫降至最低點，PSCs進行脫氮作用：
ClONO2(g)+HCl(s)→Cl2(g)+HONO2(s)。
九月：極地春季開始，陽光重新降臨，臭氧開始被大量分解。
十月：極地上空臭氧濃度達到最低：
ClO+ClO→(ClO)2→2Cl+O2Cl+O3→ClO+O2 。
十一月：極地渦旋消解來自中緯度地區飽含臭氧的空氣進入極地上空。
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