美国宇航局喷气推进实验室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）的高级研究科学家罗斯·J·萨拉维奇解释说。
对流层（大气层最低层）中的臭氧（O3）被称为“坏臭氧”，因为其含量升高会导致人类健康问题以及对农作物和森林的损害。高一层（平流层）中的臭氧被称为“好臭氧”，因为它提供了对来自太阳的有害长波紫外线辐射的屏蔽。
大气中的臭氧水平主要受局部化学过程的调节：在平流层中，臭氧是在短波紫外线照射下，分子氧（O2）分解后产生的——分离的氧原子随后与另一个氧气分子重新结合形成臭氧。平流层臭氧的丰度就像流入漏桶的液体一样维持。臭氧不断地被自然过程产生和去除，但工业污染物会增加“桶的新漏洞”，进一步降低平流层的臭氧水平。
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图片：罗斯·J·萨拉维奇和亨利·克莱因 点击图片以查看更详细的平流层和对流层臭氧化学示意图。 |
氯氟烃（CFC）是导致观测到的平流层臭氧消耗的主要原因。这些气体曾被用作制冷剂和溶剂，以及气雾罐中的推进剂。虽然氯氟烃在对流层中不发生反应，但它们可以缓慢地输送到平流层，在那里分解成诸如一氧化氯（ClO）之类的分子，一氧化氯通过将臭氧转化为氧气来消耗臭氧。
典型的平流层臭氧水平约为400个多布森单位（DU）——以英国科学家戈登·多布森的名字命名，他是大气臭氧测量的先驱。每年春天，在南极洲上空，极冷的条件会引发化学反应，产生非常高浓度的一氧化氯，从而导致臭氧的快速去除。在所谓的“臭氧空洞”内，臭氧水平会降至85个多布森单位。
典型的对流层臭氧水平约为25个多布森单位，但会根据当地条件而大幅变化。对流层中的臭氧产生效率远低于平流层，因为紫外线照射强度大大降低。诸如化石燃料燃烧和生物质燃烧之类的人类活动会导致对流层中一氧化碳、氮氧化物和氢氧化物的含量升高。这些气体参与一系列产生臭氧的化学反应。
在对流层中，温度随着海拔的升高而降低，允许发生对流——空气团的快速垂直混合。在与平流层的边界处，温度开始升高，对流基本上停止。
在没有对流的情况下，空气会在对流层-平流层边界缓慢交换。氯氟烃通过这一过程输送到平流层，这也允许大气层各层之间进行臭氧交换。由于上层臭氧含量较高，臭氧的净转移是从平流层到对流层。然而，这种交换在决定平流层和对流层中的臭氧丰度方面只起次要作用。
《蒙特利尔议定书》已禁止全球生产氯氟烃，预计平流层臭氧层将在未来50到100年内完全恢复。人们正在采取重大措施来实施排放控制战略，将对流层臭氧限制在规定水平以下。这些举措面临着全球工业化的挑战，以及对流层臭氧受到本地和远处上风源（有时来自其他国家或大陆）排放的污染物的影响这一事实的挑战。