為討論形成南極臭氧洞的原因，各國科學家通過氣球、飛機、火箭、衛星及地面站等多種現代化觀測方法獲取了大量資料，并用計算機進行了分析和模擬研究 。曾有兩屆諾貝爾化學獎得主的工作與研究臭氧洞形成的原因有關 。
如今，有關南極臭氧洞形成的科學機理已經基本厘清 。陸龍驊說，形成臭氧洞需要滿足兩個條件——大氣中存在有人類活動排放的氟里昂和溴化烴等消耗臭氧層的物質；春季南極平流層極地渦旋中較長時間的低溫 。
為制造冰箱和空調等，人類發明和使用了氟里昂和溴化烴等含氯和溴的化合物 。這類污染物質的化學性質十分穩定，泄漏排放到大氣中滯留的時間很長，在大氣垂直環流作用下會從對流層到達平流層，在強烈的紫外輻射作用下發生分解變得不穩定，釋放出氯原子 。氯原子與平流層的甲烷或二氧化氮反應生成鹽酸和硝酸氯 。
通常情況下，這些物質被稱為平流層的“氯儲存庫”，氯原子在平流層不具備催化循環反應的功能，因此，全球平流層并沒有發生大面積的臭氧損耗現象，但在南極冬春季極低平流層環境下發生了意外 。
南極大陸冬季極夜環境異常寒冷，當氣溫下降到一定的閾值時導致了極地平流層云（PSCs）的出現 。在PSCs表面發生了非均相化學反應，氯氣不斷累積，當春季陽光出現時，氯氣光解成游離態的氯原子，參與了損耗臭氧的
催化循環反應 。在數月的催化反應時間里，1個氯原子可“吃掉”10萬個臭氧分子 。
為什么平流層的臭氧損耗在南極表現得更為強烈，這得從南極有獨特“個性”的大氣環流說起 。
受南半球的地理特征和大氣驅動力影響，南極上空的大氣運動以繞極環流為主 。冬季極夜期間，南極上空的繞極環流更加強盛，風速最大區在南極大陸邊緣，可持續幾個月 。南極上空這一繞極環流被稱為“極地渦旋”，其高度范圍從距地面數公里直到50公里以上 。因為南極四周是海，存在數月之久的南極“極地渦旋”像一堵無形的墻，圍繞在南極上空，阻止南極內部的空氣與外界空氣交換，阻礙了極地平流層與中低緯度地區平流層物質和能量的交流，使得南極上空的大氣屬性明顯區別于外部，也使得極地地區的臭氧損耗在封閉的空間里持續 。
北極也有“極地渦旋”，但北極地區的地面四周海陸相交，頻繁向上傳播的重力波時常沖破“極地渦旋”的封閉狀態，使得北極“極地渦旋”的持續時間和強度均普遍低于南極地區，因此，北極地區春季的臭氧損耗通常遠低于南極地區 。
面積縮小與平流層異常變暖有關
【地理知識】那么今年南極的臭氧洞怎么會變得這么小，是不是臭氧洞被修復了呢？
相關機構表示，雖然世界各國在減少消耗臭氧層的化學物質使用方面取得重大進展，但今年相對較小的臭氧空洞主要與平流層異常變暖有關 。
科研人員在分析今年臭氧洞變化原因時，同樣也提到了氣象因素：由于今年10月以來，南極上空異常溫暖，臭氧空洞縮小至有記錄以來的最小規模 。這樣的情況與2002年、1988年相似 。同期平流層垂直剖面上的平均溫度表明：溫暖的年份與大氣臭氧總量偏高、臭氧洞偏小密切相關，而寒冷的年份與臭氧含量低相關 。他們分析認為，2019年是40年來出現的第三次由于平流層溫度過高導致臭氧消耗減少 。
陸龍驊指出，天氣和氣候是兩個不同的概念，正如在全球變暖的大背景下，不能因某一年偏冷，就認為氣候在變冷，同樣也不能因某一年臭氧洞偏小，就認為臭氧洞已被修復，南極臭氧洞問題并未得到徹底解決 。
臭氧洞變小，是否意味著較高的溫度對臭氧層有利，那么人類繼續向大氣中排放二氧化碳等溫室氣體，臭氧洞會不會變得更小呢？
NASA戈達德太空飛行中心的科學家保羅·紐曼說，并不完全是這樣 。事實證明，二氧化碳在平流層中的作用與在離地面較近的對流層的作用相反 。紐曼解釋說，平流層中的二氧化碳會吸熱，然后散逸到太空中，它實際上會讓平流層變冷 。地球變暖不光是溫室氣體的原因，所以排放溫室氣體不等于拯救臭氧洞 。
南極臭氧空洞面積縮至近40年最小
據英國《每日郵報》報道，當地時間10月21日，美國國家航空航天局(NASA)表示，由于南極上空出現異常大氣狀況，南極上空臭氧層空洞的面積在今年9月至10月期間縮小到1982年有觀測記錄以來的最小值 。
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2019年9月8日的臭氧空洞是今年最大的
但最近，臭氧空洞的面積縮小為約1010萬平方千米 。今年9月8日這個面積還曾達到了1632萬平方千米 。而往年此時，面積約為2072萬平方千米 。
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2019年10月16日的臭氧空洞
雖然臭氧空洞面積減小是好事，但NASA戈達德太空飛行中心地球科學首席科學家保羅·紐曼指出，這并不意味著臭氧層在迅速恢復 。由于今年全球氣溫偏高，南極上空的極地平流層云有所減少，其釋放的破壞臭氧粒子的“自由基”也就減少了 。
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2006年9月8日的臭氧空洞
戈達德太空飛行中心的大氣科學家蘇珊·斯特拉恩表示，因氣溫升高而縮小臭氧空洞的狀況，曾在1988年9月和2002年9月出現過，這種情況還是非常罕見的 。
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