1985年5月16日，《自然》杂志刊发了英国南极科考队员约瑟夫・法曼等人的文章，指出自20世纪70年代中期，南极哈雷湾观测站出现严重臭氧损耗。到80年代初，每年10月平均臭氧损耗超40%，“南极臭氧洞”由此进入全球视野。
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臭氧层空洞
随后，美国航空航天局检测卫星数据，发现南极上空形成巨大臭氧层空洞，其臭氧浓度远低于周围区域，面积超上千平方千米，比美国国土面积还大。
20世纪80年代以后，南极臭氧洞几乎每年都会季节性地出现，并且其面积持续扩大。在1992至1993年的10月，臭氧损耗状况极为严重，部分区域的浓度甚至下降了99%。
1998年，空洞连续100天面积超1000万平方千米，同年9月最大面积达2790万平方千米。2000年9月9日，最大面积达2990万平方千米，危及南美洲南端部分地区。
不仅南极，北半球也偶现臭氧洞，如1997年、2011年，约每十年一次。2020年3月，北极形成更大臭氧洞，低值区域约600万平方千米，符合标准的超100万平方千米，表明臭氧减少具全球性。
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氟氯碳化合物破坏臭氧层
臭氧层是地球生命的保护伞，能吸收大部分有害太阳紫外线，包括 UVA、UVB 和 UVC。UVB 可引发皮肤癌和白内障，UVA 导致皮肤晒黑、老化，UVC 破坏 DNA 结构，紫外线灭菌灯就是利用 UVC。
约6亿年前臭氧层形成，在此之前，短波紫外线让地球表面难有生命，生命多在深海且演变缓慢。臭氧层形成后，为生命进化开辟新领域，随后寒武纪生物大爆发，才有了后来丰富的生命形式。
臭氧层空洞使到达地球表面的 UVB 辐射增加，危害极大。平流层臭氧减少1%，全球白内障发病率增加0.6%-0.8%，每年因白内障失明人数增加1万-1.5万人；臭氧浓度下降10%，非恶性皮肤癌发病率增加26%。UVB 还破坏植物叶绿素，影响光合作用，导致农作物减产。
在20世纪70年代，科学界明确指出，人类活动所排放的诸如氟氯碳化合物之类的物质会对臭氧层造成破坏。此类物质在近地面区域性质稳定，被广泛应用于制冷设备、发泡剂等领域。当它们进入大气后，会在平流层释放氯离子，而一个氯离子能够破坏多达10万个臭氧分子。发现此机理的保罗・克鲁岑等人获1995年诺贝尔化学奖。
为保护臭氧层，1985年国际社会通过《保护臭氧层维也纳公约》，1987年通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，禁止8种严重破坏臭氧层的物质。其后，经由多次修正案，共同但有区别的责任原则得以形成，发达国家率先采取行动并为发展中国家提供支持。
这使得《蒙特利尔议定书》成为首个规定不同义务的国际公约，亦是首个全球一致协定。在签署后的十余年间，超过85%的消耗臭氧层物质已被淘汰。
03
臭氧层正在缓慢恢复
自2000年起，臭氧层破坏的程度有所减轻，并开始自我修复，空洞亦停止增大，进而进入缓慢反弹的阶段。2016年，苏珊·所罗门教授等人于《科学》杂志发文宣称南极臭氧层正在逐步恢复。
自1989年起，每四年发布一次科学评估报告。《蒙特利尔议定书》执行后，全球积极采用替代物，淘汰 ODS 物质。ODS 物质的总浓度自1993年达到峰值后下降逾10%，而总臭氧浓度自1998年起下降逾11%。
南极臭氧恢复明显，极地平流层臭氧空洞持续恢复。2000年以来，极地平流层臭氧含量每十年增加1%-3%。
通过数值模拟预测，全球平均臭氧总量将于2050年前恢复至20世纪80年代的水平，南极臭氧空洞将于2060年前后恢复至20世纪80年代的水平，并于2100年前后彻底恢复至1960年的水平。
但臭氧层恢复缓慢，因 ODS 物质寿命极长，如 CFC-11 约50年，CFC-12 约100年，CFC-115 长达1020年，它们仍在持续破坏臭氧层。
尽管臭氧层完全恢复尚需时日，但如果自80年代未控制 ODS 物质，到2065年，臭氧浓度将比现在低67%左右，北极臭氧浓度大幅下降，地球表面紫外线辐射翻倍，皮肤癌发病几率飙升。
综上所述，南极臭氧层问题属于重大的环境问题。保护臭氧层使我们深刻认识到，人与自然是有机的整体，社会的发展以及科技的进步绝不能以破坏环境作为代价，我们务必要守护好地球家园。
【文本来源@科学有温度魏科的视频内容】
