宅在家里闷得慌？出门又要擦防晒霜？其实， 太阳散发的能量可远远比防晒霜能防住的紫外辐射多。我们地球上的所有生物能免受太阳光的直射，大部分都要归功于位于大气层的平流层中的——臭氧层(Ozone Layer)。
左为南极臭氧层破洞（1979年），右为南极臭氧层的恢复（2008）
离地面15～35km的大气平流层内，有平均厚约20km的臭氧层。但如果将臭氧层放到0度地球表面（1atm），整个臭氧层的厚度只有差不多一个硬币的厚度（3.5mm）。所以其实它还是很脆弱的，但同时它又坚强地抵抗太阳的强紫外辐射。
图为简易示范臭氧层(ozone layer)大概的位置，以及氟利昂(CFCs)对它的破坏。
如果没有臭氧层，紫外线直接照射到地面，会直接导致人类患有皮肤癌，DNA突变，减少对疾病的免疫系统；也会导致生态圈巨变。臭氧层的破坏同样会影响生物圈的化学循环，食物链，生态系统，以及降低植物光合作用。在水源生态环境中也会影响水生物。甚至，臭氧层破洞有潜在因素导致气候变化。
臭氧层的厚度随着经度，和季节变化随之改变。在极地，臭氧的总量比热带地区多。可是，英国南极考察队却在1980年代宣布，南极臭氧层的厚度减少了70%以上——极地的臭氧层破了个大洞。
所以到底是什么原因导致臭氧层破洞了呢？科学家用了很久时间猜测并证明了破洞的罪魁祸首是由于人类排放氟利昂(CFC) 。在过去几十年，CFC主要用于各种喷雾，发泡剂和制冷制，可想而知它的适用范围是多么广。
图为上世纪CFCs的各种用途，例如放入喷雾剂，冰箱和空调的制冷剂。
既然氟利昂已经影响到了臭氧层，我们需要确定臭氧层破坏对环境还有什么其他重大影响。近年来，研究人员一直在试图解释南极臭氧层破洞与气候变化的关系。如今的答案还是两面性的。一方面，从臭氧层破洞的源头氟利昂生产而言，这一系列事件会导致温室效应。氟利昂的温室效应是二氧化碳的16400倍！可想而知生产线会产生多少温室效应，导致全球变暖。在《蒙特利尔议定书》生效之后，各个制造方用氟氯烃(HFCs)来代替氟利昂。但是，虽然氟氯烃不再破坏臭氧层，这个物质的温室效应还是超过二氧化碳大约3000倍。研究表明，如果能够禁止氟氯烃的使用，地球在2050年可以减少0.1度的升温。于是在2016年，《蒙特利尔议定书》再次修改并协定将氟氯烃加入受控物质的列表。
CFCs终于被禁！
一方认为南极臭氧层破洞导致了气候变化，特别是在南半球的大气循环。因为臭氧是一种强大的温室气体，它的消失会让平流层变冷。冷却的平流层会产出更冷的风，一路吹到赤道，并且影响到更低纬度的热带环流，降雨量，和云量。云量和臭氧层的关联会影响到太阳的辐射，从而导致全球气候变暖。这一现象让众多科学家都感到十分吃惊。
还有另一方声称臭氧层的破坏并不会造成气候变化。确实，人类生产的氟利昂直接破坏了臭氧层，导致了更多的太阳辐射直接射向了南极地表。但它们的净效应是导致平流层的变冷，而不是导致离地表最近的对流层的变暖。
在科学界，臭氧层和气候变化之间的关系是两面性的
不管臭氧层破洞对气候变化到底是怎么样的关系，氟利昂的危害是有目共睹的。在1987年，氟利昂就在蒙特利尔议定书中列为严禁物质。26个会员国同意并在1989年开始生效；而发展中国家必须在2010年停止生产使用此物质。可是就在2018年，一个长期研究表明，他们的长期卫星监察发现氟利昂的浓度再次升高！科学家团队追寻来源，发现在东亚区域（主要在山东，河北），还是有工厂在偷偷生产氟利昂。随后在中国生态环境部的新闻发布会上，相关人员声称调查并未发现大规模违法使用。
红色为研究报告指出的CFCs排放来源，分布在东亚区域。
无论如何，氟利昂在大气含量相比1980年来说已经减少了98%。虽然氟利昂在大气中的存活时间很长，但科学家预测，只要各个国家继续遵守《蒙特利尔议定书》，臭氧层将会在2050年前完全恢复。在2019年，联合国环境局肯定了这一说法，并确定臭氧层将会在我们有生之年恢复正常！
图中显示了《蒙特利尔议定书》涵盖的全球和EEA-33（28个欧盟成员国以及冰岛，列支敦士登，挪威，瑞士和土耳其）的臭氧物质减少量。
臭氧层的修复带给我们的不仅仅是环境上的改善，更是告诉全世界气候变化的行动力是有效的。在立法成立大概30多年时间，我们就成功的限制了氟利昂的严峻问题，并且持续看到臭氧层的恢复。臭氧层破洞在2019年成为侦测以来最小直径。“议定书不仅仅帮助臭氧层的修复，更阻挡了潜在的气候变化因素。联合国环境局局长赞许，《蒙特利尔议定书》是历史上最成功的多边协议之一。在气候变化行动上，应该学习一下《蒙特利尔议定书》中权威的科学与合作行动的仔细结合。
为了更早修复臭氧层，我们能做些什么呢？欧盟根据当下的问题提出一些建议如下：
- 确保适当执行对消耗臭氧层物质的现有限制，并继续减少全球消耗臭氧层物质的使用。
- 确保以环境友好的方式处理（包括存储和包含在现有设备中的）臭氧物质的库，并以气候友好的替代品代替。
- 确保不会出现可能对臭氧层构成新威胁的新化学物或技术（例如寿命很短的物质）。
参考文献：
王振亚,周士康,盛六四.极地平流层云及其非均相化学[J].化学进展,2004(01):49-55.
https://ec.europa.eu/clima/policies/ozone_en
https://link.springer.com/article/10.1007/s00024-015-1227-2
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