注：本文转载自“含氟气体与环境问题”公众号。

臭氧通过广泛存在于大气中需要阳光参与的多级化学过程形成。在平流层中，该过程起始于一个氧气分子被来自于太阳的紫外辐射分解。在底层大气（对流层），臭氧通过不同系列的化学反应形成，这些反应涉及自然产生的和来自于污染源的气体。

平流层臭氧 平流层臭氧通过涉及太阳紫外辐射（阳光）和占大气21%的氧气分子的化学反应自然形成。在步中，太阳紫外辐射将一个氧气分子分解成2个氧原子（如图Q2-1所示）。第二步中，每个高活性的原子与一个氧气分子结合产生一个臭氧分子（O3）。当太阳紫外辐射存在于平流层中时这些反应频繁地发生，使得在热带地区的平流层中具有的臭氧生产量。

平流层臭氧的产生量通过其化学反应的破坏消失而被平衡。在太阳光下臭氧不断地与平流层中的多种多样的自然和人为产生的化学物质发生反应。在每个反应中，一个臭氧分子消失伴随着其他化学物质的产生。破坏臭氧的重要反应性气体为氢原子和氮氧化物以及含有氯和溴的物质。

一些平流层臭氧定期会被向下运移到对流层并可以不定期地影响地球表面的臭氧含量，尤其是在地球的一些偏远地区和未受污染的地区。

对流层臭氧 在地球表面，臭氧通过来自于自然源和污染源的气体的化学反应而产生。臭氧生成反应主要涉及碳氢化合物和氮氧化物以及臭氧自身，并且都需要太阳才能完成。化石燃料的燃烧为污染气体的一次源，这些污染气体可以引发对流层臭氧产生。在近地表的臭氧产生对平流层臭氧没有显著贡献，因为近地表的臭氧数量相比平流层很小并且地表空气运移到平流层的效率不高。正如平流层中一样，对流层中的臭氧通过自然发生的化学反应和人类产生的化学物质的反应而被破坏。对流层臭氧也可以与多种多样的表面反应而被破坏，如土壤和植物的表面。

                                                                                                     图Q2‑1 平流层臭氧生成

自然条件下在平流层中臭氧通过一个两步反应过程产生，在步中太阳紫外辐射（阳光）将一个氧气分子分裂为两个氧原子，第二步中每个原子与另外一个氧气分子碰撞并耦合形成一个臭氧分子。在整个过程中三个氧气分子在太阳光下反应生成两个臭氧分子。

化学过程的平衡 对流层和平流层中的臭氧丰度通过产生和破坏臭氧的化学过程的平衡而决定。该平衡由活性气体的数量和随太阳光强、大气中的位置、温度及其他因素变化的不同反应的速率或有效性决定。当大气条件改变有利于在特定位置的臭氧产生反应，臭氧丰度增加；类似的，如果条件改变有利于其他破坏臭氧层的反应时，臭氧丰度下降。生产和损耗反应的平衡，连同大气空气运动运移和混合不同丰度的臭氧，决定了在时间轴上从几天到几个月的臭氧分布（见Q4）。由于人类活动导致平流层中含有氯和溴的活性气体的数量的增加，因此臭氧在过去的几十年中已经下降了（见Q13）。