臭氧层
chòu yǎng céng
臭氧层是平流层中臭氧浓度较高的区域，能够吸收大部分来自太阳的有害紫外辐射。
Definition
臭氧层是平流层中臭氧（$O_3$）浓度达到最高值的部分，大约位于 $15$ 至 $35\ \text{km}$ 高度之间，即便如此，其浓度也只有百万分之几，它就像整个地球的防晒霜一样，吸收了太阳中频紫外光的约 $97\%$ 至 $99\%$。它的形成过程是紫外光将氧分子分解为氧原子，随后这些氧原子再与其他氧分子重新结合；而它的破坏则通过催化循环进行，在这一循环中，一个从氯氟烃等化学物质中释放出来的氯原子或溴原子，就能分解掉数千个臭氧分子。柱状臭氧总量以多布森单位来衡量，全球平均值约为 $300$ 多布森单位，而南极臭氧空洞（定义为柱状臭氧总量低于 $220$ 多布森单位）则在每年 9 月和 10 月形成，那时极地平流层云会将储存的含氯化合物转化为能够被阳光激活的形式。
Example
如果没有臭氧层，在户外待上短短几分钟就会造成严重晒伤，大多数陆地生命也将无法生存，然而如果把这一层中的全部臭氧压缩到海平面气压之下，它形成的厚度也只有大约 $3$ 毫米。臭氧空洞在 2006 年达到了约 $29$ 百万 $\text{km}^2$ 的创纪录面积，而由于氯氟烃能在大气中存留 $50$ 至 $100$ 年，即便在 1987 年《蒙特利尔议定书》生效之后，臭氧层的恢复也要比排放的削减滞后数十年。
Key Insight
臭氧空洞和全球变暖是两个不同的问题：臭氧减少会让更多紫外线穿透进来，而温室气体则会困住热量，因此解决其中一个问题并不能解决另一个。臭氧层的历史也比生命本身更短：它只有在光合作用向大气中充入氧气之后才能形成，而它大约在 $600$ 百万年前的出现，正是生命最终得以从海洋迁移到陆地上的原因之一。