地球大气臭氧层厚度在一个大气压下是3个毫米。科学家们把它称为300个多布森单位。但各个纬度上臭氧总量是有差异的，赤道地区相对最小，不到260个多布森单位。从赤道向高纬，臭氧总量逐渐增加，在副极地达到相对最大值，平均约400个多布森单位。这主要是因为，高空臭氧是在低纬度上空强烈阳光下合成以后不断向高纬度输送的结果。
1985年，人们未曾预料到的事情发生了。这一年英国的南极科学家乔·福曼等人根据英国哈利湾南极站30年臭氧观测资料，首次发表1980-1984年间南极上空每年春季10月臭氧含量比过去有大幅度下降。这一事件引起了美国国家航空和航天管理局理查德·斯多拉斯基的兴趣，他们对卫星观测的浩繁数据进行了分析，证实了这个事实，并且形象地提出了“臭氧洞”的概念。因为全球其他地区臭氧量并没有显著减少，相对来说，南极地区臭氧层就好像出现了一个“洞”。所以实际上并不是说南极春季臭氧洞中一点臭氧都没有。后来，世界气象组织为了消除混乱统一了标准，建议规定大气中臭氧总量减少到200个多布森单位以下，才称为出现了臭氧洞。
按照这个标准，南极上空春季臭氧总量，虽然70年代末已经明显开始减少，但是要到1982年10月才首次出现低于200个多布森单位的臭氧洞。后来，南极臭氧洞面积越来越大，洞越来越“深”。1998年10月13日《科技日报》报道，据美国两颗卫星探测，1998年9月19日南极臭氧洞面积达到了创纪录的2720平方公里，比1996年最大时又扩大了130万平方公里，已比整个北美洲面积还大。在南美洲，臭氧洞的边缘已经向北扩展到南纬40°左右。1998年9月30日南极臭氧洞中心臭氧总量降到了90个多布森单位，只比1994年9月28日的最高纪录88个多布森单位高2个多布森单位。臭氧层耗损最大的层次一般在14一18公里，1998年9月向上延伸到了21公里。
一般来说，每年8月中下旬开始南极臭氧含量开始减少，9月下旬减少速度明显加快，并开始出现臭氧洞。一般在10月上旬前后臭氧洞达到最深，面积达到最大。然后慢慢恢复增加，一般11月底或12月初迅速恢复到正常数值，即280-300个多布森单位。
南极出现了臭氧洞，北极怎么样呢？1989年科学考察表明，北极地区臭氧层破坏也相当严重，一般平均减少10％-25％，但还没有达到出现臭氧洞的水平。中纬度地区一般降低8％-10％左右。据观测，我国北京近20年来减少了4％。为什么北极没有出现臭氧洞？这是因为南北极的地理环境和大气环流形势都有明显不同。例如，南极是高原，气温比北极低得多；南极有强大的绕极大气环流，北极则没有。所以虽然北极臭氧层耗损还可能继续加重，但出现像南极那样的臭氧洞的可能性不大。不过，由于北极附近中高纬度地区人烟较为稠密，居住着全世界大部分白种人，而白种人皮肤最易受到紫外线的伤害。因此这里臭氧层减薄的影响，实际上比南极出现臭氧洞的影响还要大。
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