臭氧是一種淡藍(lán)色的氣體，具有強氧化性。大氣中的臭氧主要來源于氧分子在太陽紫外輻射作用下的光離解，主要分布于地面以上10~50km的平流層中，20~ 30km處濃度最大，通常將之稱為臭氧層。1930年，Chapman建立了有關(guān)平流層臭氧形成與消耗的經(jīng)典光化學(xué)平衡理論，解釋了臭氧濃度垂直分布的主要特征。雖然臭氧在大氣中占的比例極小，但它卻是大氣中最重要的微量成分之一。這是因為:
(1)臭氧對太陽紫外輻射( 0.2~0. 29μm)有強烈的吸收作用，臭氧層能吸收掉到達(dá)地球的太陽輻射中99%的紫外線，使地球上的生物免遭強烈的紫外輻射的傷害。強紫外輻射有足夠的能量使包括DNA在內(nèi)的重要生物分子分解，增高患皮膚癌、白內(nèi)障和免疫缺損癥的發(fā)生率，并能危害農(nóng)作物和水生生態(tài)系統(tǒng)，因此臭氧層是地球蕓蕓眾生的保護(hù)傘。
(2)臭氧層吸收的太陽紫外輻射能量使平流層大氣增溫，對平流層的溫度場和大氣環(huán)流起著決定性作用，如果平流層臭氧濃度下降，將引起平流層上部溫度下降，平流層下部和對流層溫度上升。因此，臭氧層對建立大氣的垂直溫度結(jié)構(gòu)和大氣的輻射平衡起重要作用。
氟利昂排放到大氣中會導(dǎo)致臭氧含量下降。因為氟利昂是非常穩(wěn)定的惰性氣體，在對流層中的壽命可長達(dá)數(shù)十年甚至上百年，它們隨氣流運動能夠到達(dá)臭氧層，在此被強烈的紫外線照射后降解產(chǎn)生破壞臭氧的原子氯(即活性氯自由基Cl·)，繼而發(fā)生如下反應(yīng):
這些反應(yīng)使臭氧分子轉(zhuǎn)變?yōu)檠醴肿?，而氯自由基CI·在這一過程中充當(dāng)了催化劑的角色。
