近年來，南極的臭氧層空洞問題備受關注，這是因為人類排放破壞臭氧物質疊加南極特殊的大氣層環境條件，使得南極上空幾乎每年都會較大範圍的臭氧層空洞。但2020年，地球另一個區域的臭氧層變化引起了科學家們的關注，這就是北極，根據相關研究，北極高空的臭氧濃度在3月份創下歷史新低！
上面的圖片是美國宇航局（NASA）的臭氧觀察小組計算的2019年3月（典型年份）和2020年3月北極地區臭氧的月平均濃度。在對衛星觀測的分析中，科學家發現2020年3月，北京平流層臭氧水平僅僅為220多布森單位左右，而往年典型三月在北極地區觀測到的最低臭氧值至少為240杜布森單位，有更多地方在300多布森單位以上。
特別是2020年3月12日，北極上空的臭氧層濃度局地達到最低點，僅為205多布森單位，甚至比南極洲還要低，如此低水平的臭氧濃度是極其不尋常的。在過去四十年的觀測中，這樣的情況還是非常少見的，比如1997年和2011年，北極平流層發生了類似的情況。
美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心地球科學首席科學家、臭氧層專家保羅·紐曼說：“像今年這樣的北極低臭氧發生率大約是每十年一次，對於臭氧層的整體健康，這是令人擔憂的，因為三月和四月期間北極高空的臭氧水平通常很高。”
臭氧是由三個氧原子組成的特殊分子，它能在地球大氣層中少量生成，而在平流層距地球表面約10至40公里的地方，臭氧形成了一層薄薄的臭氧層，成為地球的天然“防曬霜”——平流層中的臭氧層能吸收有害的紫外線，紫外線能引起人類和動物的白內障、皮膚癌並抑制免疫系統，同時也能損害植物DNA，因此臭氧層很重要，今年北極臭氧層的異常空洞自然引發大量關注。
為什麼今年北極出現了異常的臭氧空洞，這是因為這一地區的臭氧被過量消耗了。NASA指出，這種過量消耗是2019年12月至2020年3月期間過弱的高層大氣“波動”事件引起的。在往常，波動事件能使大量中低空的暖空氣輸送到高層大氣，這些波從中緯度的低層大氣向上傳播，擾亂了繞北極旋轉的環流，從而使得北極上空的空氣變暖。然後，較暖的溫度使形成不利的極地平流層雲的條件變得不利。極地平流層雲（PSCs）是一種特殊的雲層，在極夜期前後，平流層中低層降至-78度以下時，由細小的水合硝酸晶體或純水冰晶凝結形成，它能為損耗臭氧物質分解出氯自由基提供環境，而後者正是光化學反應消耗臭氧的主力。
大氣中的大多數氯和溴來自氟氯烴，比如臭名昭著的氟利昂，許多類似的物質已經被《蒙特利爾議定書》所禁止，但地球高層大氣中還是有不少這類物質的存在。在往年，高層大氣的空氣混合使得大氣層不至於那麼冷，因此能阻止氯和溴驅動的臭氧消耗。但2019年12月到2020年3月，平流層波動事件相當微弱，沒有擾亂極地環流，因此北極平流層保持著低於-78度的酷寒狀態，導致極地平流層雲大量出現，進而引發了消耗臭氧層的反應，從而在今年形成了相當罕見的北極圈臭氧層空洞。
紐曼指出，目前大家還不知道是什麼原因導致今年北極圈的波動減弱並且北極圈大氣異常嚴寒，但目前可以確定的是，如果沒有《蒙特利爾議定書》停止氟氯烴排入大氣，那麼今年的北極的臭氧消耗情況可能會更加糟糕。
