لایه ازون
کاهش ازون و حفاظت از آن

مقالهٔ اصلی: کاهش ازون
کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها) باعث کاهش مولکول‌های ازون در استراتوسفر زمین شده‌اند. این ترکیب در اوایل سال ۱۹۳۰ توسط ایالات متحده آمریکا اختراع‌شد و در برنامه‌های صنعتی، تجاری و خانگی مورد استفاده قرارگرفت و به زودی به سراسر جهان نیز راه یافت. این ترکیبات، پایدار و غیرقابل سوختن هستند و با ترکیبات شیمیایی دیگر واکنش نمی‌دهند و ارزان‌قیمت هستند. این ویژگی‌های مطلوب ایمنی‌بخش، موجب شد که این ترکیبات در بسیاری از وسایل کاربردی و سردکننده‌ها در واحدهای تجاری و خانگی مورد استفاده قرار بگیرد و به تدریج، متقاضیان محصولات آن روز به روز افزایش‌یافت. این ترکیبات می‌توانند به وسیلهٔ باد به استراتوسفر زمین راه‌یابند. از آن‌جا که این ترکیبات دارای کلر و برم هستند، می‌توانند به لایهٔ نگهبان ازون آسیب‌بزنند.
در اوایل سال ۱۹۷۰، پژوهشگران شروع به بررسی اثر مواد شیمیایی مختلف بر روی لایهٔ اُزون کردند؛ به ویژه سی‌اف‌سی‌ها که دارای کلر هستند. اگر کلر از استخرهای شنا، گیاهان صنعتی، نمک دریا و آتشفشان‌ها به استراتوسفر برسد، به آسانی با باران موجود در تروپوسفر ترکیب می‌شود. اما کلرهایی که در سی‌اف‌سی‌ها وجود دارند، به علت پایداری بسیار این ترکیبات، در آب باران حل نمی‌شوند و با گذشت زمان به سوی استراتوسفر حرکت می‌کنند و هیچ فرایند طبیعی نمی‌تواند مانع از این امر بشود. این ترکیبات معمولاً از هوا سنگین‌تر هستند، اما در فرایندی که حدود ۲ تا ۵ سال به طول می‌انجامد، به سمت بالا حرکت می‌کنند.
با تشکیل کلر مونوکسید، کلر موجود در آن موجب تخریب لایهٔ اُزون می‌شود. هر مولکول کلر می‌تواند ۱۰۰٬۰۰۰ مولکول ازون را از بین ببرد. معادلهٔ شیمیایی آن به صورت زیر است:
Cl + O۳ → ClO + O ۲
اکسیژن + کلر مونواکسید → ازون + کلر
ClO + O → Cl + O ۲
اکسیژن + کلر → اکسیژن اتمی + کلر مونواکسید
با رسیدن سی‌اف‌سی به استراتوسفر، کلر موجود در این ترکیب می‌تواند با ازون هواکره واکنش دهد و ترکیبی به نام کلر مونواکسید به وجود آورد. دو اتم دیگر ازون نیز به مولکول اکسیژن تبدیل می‌شوند. کلر مونواکسید ایجادشده، می‌تواند با اتم اکسیژن واکنش‌دهد و یک اتم کلر و یک مولکول اکسیژن به وجود آورد. این کار بارها صورت می‌گیرد و موجب تخریب لایهٔ اُزون می‌شود.
در سال ۱۹۸۷، سازمان ملل متحد توافق‌نامه‌ای جهانی برای متوقف‌کردن تولید، فروش و پخش سی‌اف‌سی‌ها تهیه‌کرد. این توافق‌نامه به توافق‌نامهٔ مونترآل یا پروتکل مونترآل معروف است. اتحادیهٔ اروپا برای حفاظت از لایهٔ ازون گامی فراتر از الزامات توافق‌نامهٔ مونترآل نهادند. بر اساس این توافق‌نامه، تولید سی‌اف‌سی‌ها متوقف‌شد و ترکیبات تازه‌ای به نام هیدروکلروفلوئوروکربن‌ها (اچ‌سی‌اف‌سی‌ها) به وجود آمدند و استفاده از آن‌ها به سطح خاصی محدود شد. یکی از تفاوت‌هایی که این ترکیبات با سی‌اف‌سی‌ها دارند، این است که در این ترکیبات هیدروژن جایگزین کلر و فلوئور شده‌است. آشناترین اچ‌سی‌اف‌سی، 22-HCFC است که برای تهویهٔ هوا در بسیاری از خانه‌ها استفاده می‌شود. اتم هیدروژن با حمله به هیدروکسیل (OH)، مولکولی می‌سازد و این‌گونه بخش بزرگی از اچ‌سی‌اف‌سی‌ها پیش از رسیدن به استراتوسفر نابود می‌شوند. اما تعدادی از مولکول‌ها به استراتوسفر می‌رسند که موجب تخریب بسیار کمتر لایهٔ اُزون نسبت به سی‌اف‌سی‌ها می‌شوند.
هالوکربنها نیز از دیگر مواد تخریب‌کنندهٔ ازون استراتوسفری هستند و با انتشار کلر و برم لایهٔ اُزون را تخریب می‌کنند. هم‌چنین، برخی از مواد تخریب‌کنندهٔ لایهٔ اُزون در وسایل نقلیهٔ هوایی، یخچال و فریزر، حلال‌ها، افشانه‌ها و کپسول‌های آتش‌نشانی وجود دارند.
لایهٔ ازون سالانه کوچک‌تر از پیش می‌شود؛ به‌طوری که آمار ناسا در ۱۳ سپتامبر ۲۰۰۷ نشان‌داد که حفرهٔ اُزون به اوج خود رسیده‌است و می‌تواند ۹٫۷ میلیون مایل مربع (یعنی به قاره‌ای به اندازهٔ آمریکای شمالی) را پوشش‌دهد. سوراخ لایهٔ اُزون در قطب جنوب به حد اعلای خود رسیده‌است. دلیل این پدیده نیز ورود کلرهای موجود در مواد شیمیایی ساخته‌شده توسط انسان‌ها به استراتوسفر است. محدودیت‌های سخت‌گیرانه برای تولید سی‌اف‌سی‌ها باعث شده‌است که سازمان جهانی هواشناسی به این نتیجه برسد که حفرهٔ ازون تا سال ۲۰۴۵ بهبود خواهد یافت. اما ناسا می‌گوید که دو سوم لایهٔ اُزون تا سال ۲۰۶۵ نه تنها بر فراز قطب جنوب، بلکه در همه جای زمین نابود خواهدشد.
در سپتامبر ۲۰۱۴ (شهریور ۱۳۹۳) برای نخستین بار طی سی و پنج سال گذشته، پژوهشگران تأیید کردند که لایه اوزون، که در برخی نقاط کره زمین به طرز خطرناکی کاهش یافته بود، نشانه‌هایی از بهبود و ترمیم نشان می‌دهد. از سال ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۳ میلادی، سطح اوزون در بخش‌هایی از جهان ۴ درصد رشد کرده‌است. به گفته پژوهشگران، دلیل آغاز روند ترمیم لایه اوزون این است که از اواخر دهه ۱۹۸۰، استفاده از بعضی مواد شیمیایی آسیب زننده به لایه اوزون به تدریج در تمام جهان حذف شده‌است. این گازها عمدتاً در یخچال و انواع اسپری کاربرد داشت.