近年来，南极的臭氧层空洞问题备受关注，这是因为人类排放破坏臭氧物质叠加南极特殊的大气层环境条件，使得南极上空几乎每年都会较大范围的臭氧层空洞。但2020年，地球另一个区域的臭氧层变化引起了科学家们的关注，这就是北极，根据相关研究，北极高空的臭氧浓度在3月份创下历史新低！
上面的图片是美国宇航局（NASA）的臭氧观察小组计算的2019年3月（典型年份）和2020年3月北极地区臭氧的月平均浓度。在对卫星观测的分析中，科学家发现2020年3月，北京平流层臭氧水平仅仅为220多布森单位左右，而往年典型三月在北极地区观测到的最低臭氧值至少为240杜布森单位，有更多地方在300多布森单位以上。
特别是2020年3月12日，北极上空的臭氧层浓度局地达到最低点，仅为205多布森单位，甚至比南极洲还要低，如此低水平的臭氧浓度是极其不寻常的。在过去四十年的观测中，这样的情况还是非常少见的，比如1997年和2011年，北极平流层发生了类似的情况。
美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心地球科学首席科学家、臭氧层专家保罗·纽曼说：“像今年这样的北极低臭氧发生率大约是每十年一次，对于臭氧层的整体健康，这是令人担忧的，因为三月和四月期间北极高空的臭氧水平通常很高。”
臭氧是由三个氧原子组成的特殊分子，它能在地球大气层中少量生成，而在平流层距地球表面约10至40公里的地方，臭氧形成了一层薄薄的臭氧层，成为地球的天然“防晒霜”——平流层中的臭氧层能吸收有害的紫外线，紫外线能引起人类和动物的白内障、皮肤癌并抑制免疫系统，同时也能损害植物DNA，因此臭氧层很重要，今年北极臭氧层的异常空洞自然引发大量关注。
为什么今年北极出现了异常的臭氧空洞，这是因为这一地区的臭氧被过量消耗了。NASA指出，这种过量消耗是2019年12月至2020年3月期间过弱的高层大气“波动”事件引起的。在往常，波动事件能使大量中低空的暖空气输送到高层大气，这些波从中纬度的低层大气向上传播，扰乱了绕北极旋转的环流，从而使得北极上空的空气变暖。然后，较暖的温度使形成不利的极地平流层云的条件变得不利。极地平流层云（PSCs）是一种特殊的云层，在极夜期前后，平流层中低层降至-78度以下时，由细小的水合硝酸晶体或纯水冰晶凝结形成，它能为损耗臭氧物质分解出氯自由基提供环境，而后者正是光化学反应消耗臭氧的主力。
大气中的大多数氯和溴来自氟氯烃，比如臭名昭著的氟利昂，许多类似的物质已经被《蒙特利尔议定书》所禁止，但地球高层大气中还是有不少这类物质的存在。在往年，高层大气的空气混合使得大气层不至于那么冷，因此能阻止氯和溴驱动的臭氧消耗。但2019年12月到2020年3月，平流层波动事件相当微弱，没有扰乱极地环流，因此北极平流层保持着低于-78度的酷寒状态，导致极地平流层云大量出现，进而引发了消耗臭氧层的反应，从而在今年形成了相当罕见的北极圈臭氧层空洞。
纽曼指出，目前大家还不知道是什么原因导致今年北极圈的波动减弱并且北极圈大气异常严寒，但目前可以确定的是，如果没有《蒙特利尔议定书》停止氟氯烃排入大气，那么今年的北极的臭氧消耗情况可能会更加糟糕。
