氯气和次氯酸是在紫外线照射下极易光解的分子，但在冬天南极的紫外光极少，氯气和次氯酸的光解机会很小。当春天来临时，阳光返回南极地区，太阳辐射中的紫外线使氯气和次氯酸开始发生大量的光解，产生前述的均相催化过程所需的大量的原子氯，从而造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程可以解释所观测到的南极臭氧破坏的约70％，另外，氯原子和溴原子的协同机制可以解释大约20％。随后更多的太阳光到达南极，南极地区的温度上升，气象条件发生变化，结果是南极涡旋逐渐消失，南极地区臭氧浓度极低的空气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区，造成全球范围的臭氧浓度下降。
北极也发生与南极同样的空气动力学和化学过程。研究发现，北极地区在每年的1~2月生成北极涡旋，并发现有北极平流层云的存在。在涡旋内氯基占氯总量的85％以上，同时测到与南极涡旋内浓度相当的溴基。但由于北极不存在类似南极的冰川，加上气象条件的差异，北极涡旋的温度远较南极高，而且北极平流层云的量也比南极少得多，因此目前北极的臭氧层破坏还没有达到出现又一个臭氧洞的程度。
因此，南极臭氧洞的形成是包含大气化学、气象学变化的非均相的复杂过程，但其产生根源是地球表面人为活动产生的氟利昂和哈龙。令人忧虑的是，氟利昂和哈龙具有很长的大气寿命，一旦进入大气就很难去除，这意味着它们对臭氧层的破坏会持续一个漫长的过程，人类活动对臭氧层的影响也是一个长期的过程。
臭氧层破坏的危害
臭氧层中的臭氧能吸收阳光中的紫外线辐射，因此臭氧层空洞可使阳光中紫外辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。臭氧层破坏的后果是很严重的。
研究表明，臭氧层被破坏后，紫外线会通过大气层长驱直入。强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，会降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力，会使白内障和皮肤癌患者增加。
对农作物的研究表明，过量的紫外线辐射会使植物的生长和光合作用受到抑制，使农作物减产。紫外线辐射也使处于食物链底层的浮游生物的生产力下降，从而损害整个水生生态系统。有报告指出，由于臭氧层空洞的出现，南极海域的藻类生长已受到了很大影响。紫外线辐射也可能导致某些生物物种的突变。有人甚至认为，当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时，将是地球生物死亡的临界点。
另外，有害紫外线还会引起建筑物、绘画等的老化，缩短其使用寿命；过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解；紫外线辐射的增强，反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增加，尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心，发生光化学烟雾污染的几率大大增加。
全球每天有约150万人因暴露于过量紫外线辐射而患各种疾病，占全球患病总人数的0.1%，2000年全球共有6万人因此而过早死亡。这些疾病与紫外线辐射过强或照射不足有关。
一、紫外线对人体皮肤的伤害
紫外线对人体皮肤的影响最为明显。皮肤对紫外线的吸收与其波长有关。波长越短，透入皮肤的深度越小，照射后黑色素沉着较弱；波长越长，透入皮肤的深度越大，照射后黑色素沉着较强。由于受光化学反应的作用，能级较高的光子流能引起细胞内的核蛋白和一些酶的变性。
经科学研究发现，大气中的臭氧每减少1％，照射到地面的紫外线就增加2％，人类的皮肤癌发病率提高2%～4％，白内障的患者将增加0.3%～0.6％。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面涂上防晒油，戴上太阳眼镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛。
皮肤被紫外线照射后，会发生一系列的生物效应反应，这些反应如同一把双刃剑。一方面，日光对人体是有益的。例如促进维生素D的合成、杀菌消毒、治疗某些皮肤病等；另一方面，它可以对人体造成伤害，如引起急性皮肤病晒斑，这在医学上又称为日光性水肿或日光性皮炎，多发生在暴晒后6～24小时。皮肤因过度暴露在阳光下而出现边界清楚的红斑，有灼热或刺痛感，一般2～3天内痊愈。若大面积受晒也可出现红肿、水疱，甚至大疱，可能有明显的疼痛，一般6～7天可以消退，严重时甚至出现全身不适，如畏寒、发热、头痛、乏力、恶心、呕吐等。此外，暴晒后可导致皮肤晒黑、皮肤增生、增厚等现象。
对于长期暴露在日光下工作的人群，如农民、建筑工人、渔民等，可发生慢性皮肤反应，最主要的是皮肤老化。由于长期反复日光照射或紫外线照射，可致皮肤结构及功能逐渐衰退。长期受到紫外线的照射，可使皮肤的色泽变黄、干燥、弹性下降，毛细血管扩张，色素沉着或角化过度，粉刺甚至皱纹，有时被轻微碰撞即可出现淤斑。
流行病学调查及动物实验均提示：长期接受中波及长波紫外线照射的人较易发生皮肤癌，特别是中波紫外线致癌性比长波紫外线致癌性约高出1000倍。此外，紫外线能够加速人体皮肤的老化。在欧美等国，人们习惯于日光浴，每逢节假日都喜欢到海滩晒太阳，要把白色的皮肤晒得变红或呈红褐色才感到满足，因此这些地区皮肤癌的患病率比较高。
美国一个科学小组指出，北美洲上空平流层臭氧含量在最近5年内减少了约百万分之一，皮肤癌发病率则有明显的增加。据不完全统计，目前美国每年皮肤癌症患者就达50万人，其中恶性肿瘤病例25000人，死亡约5000人。有人估计，如果臭氧层中臭氧含量减少10％，地球上的紫外线辐射将增加19％～22％，皮肤癌发病率将增加15％～25％，仅美国死于皮肤癌的人将增加150万人。
近年来，全世界皮肤癌患者呈上升趋势，这也许是由于人们更热衷于阳光浴、所穿的衣服越来越薄和越来越短，使越来越多的皮肤暴露在阳光下，受到过量紫外线照射的缘故。
我国皮肤癌发病情况与亚洲、非洲一些国家（如泰国、菲律宾、越南、几内亚、乌干达等）相似。有学者指出，近年来我国皮肤癌患者有增多趋势，这可能与紫外线增强有关。
二、紫外线可致白内障等眼疾
科学家对动物的研究发现，紫外线会引发眼部病变。美国环境保护署的科学家估计：如果平流层中臭氧减少5%，直接射到地面的紫外线量就增加7.5%～15%，这样仅仅美国就会增加白内障患者500万人。
白内障是全球最常见的眼部疾病手术，每年全球有1600万人因白内障致盲，其中约有300万人是由于紫外线照射而导致白内障致盲的。老年白内障和老年黄斑变性是造成视力下降和失明的主要原因。
晶状体混浊称为白内障。老化、遗传、代谢异常、外伤、辐射、中毒和局部营养不良等可引起晶状体囊膜损伤，使其渗透性增加，丧失屏障作用，或导致晶状体代谢紊乱，使晶状体蛋白发生变性，形成混浊。
白内障分先天性和后天性。先天性白内障多在出生前后即已存在，小部分在出生后逐渐形成，多为遗传性疾病，有内生性与外生性两类，内生性者与胎儿发育障碍有关，外生性者是母体或胎儿的全身病变对晶状体造成损害所致。先天性白内障分为前极白内障、后极白内障、绕核性白内障及全白内障。前两者无须治疗，后两者需手术治疗。白内障是眼睛失明的罪魁祸首。眼睛晶体的蛋白质破裂、缠连并堆积色素，从而晶体混浊最终导致失明。尽管由于年龄不同，白内障程度因人而异，但阳光照射，尤其是有害紫外线的辐射，却是造成白内障的主要危险因素。
世界卫生组织针对紫外线与眼部疾病关系的一份调查显示，眼睛急剧暴露于紫外线下会导致光角膜炎以及光结膜炎，还会造成翼状胬肉及在结膜生成鳞状细胞癌。
眼睛是对紫外线最为敏感的部位。研究表明，波长为230纳米的紫外线可全部为角膜上皮吸收，波长为280纳米的紫外线对角膜损伤力最大。波长为290～400纳米的近紫外线能对晶状体造成损伤，是老年性白内障的致病因素之一。
紫外线一年四季都存在，所以，紫外线对眼睛健康带来的危险全年都存在。据调查，我国冬天紫外线最强的地方是西藏，紫外线系数为8。其次是昆明、海口和广州，紫外线系数都为4～7，去过这几个城市的人们都知道那里的冬天阳光明媚，需要戴太阳镜来抵挡紫外线。北京及上海的紫外线系数为2～4，属于中低等紫外线强度。即便是这样，也需要做好眼睛的防紫外线的工作。大多数人会认为这些地方，特别是北方城市的冬日阳光很温和并且常有多雾的天气，所以只需要在夏季或者阳光明媚的日子防护紫外线就可以了。但事实上，在冬季，清冽的风常带来晴空万里的景象，这时的紫外线辐射更加强烈。冬天雪地和冰面上的紫外线与夏季的海滨相同，即便是多云的天气，紫外线系数仍旧很高。所以，在冬天也应该抵挡紫外线，保护眼睛。
三、紫外线对生物的影响
臭氧层的破坏，会导致到达地球表面的紫外线变强。过量紫外线对生物最严重的影响在于，紫外线能够破坏生命的遗传物质DNA、RNA和蛋白质分子结构，进而诱发大量的生物变异，导致生物圈的退化或重大变迁，其后果是难以预料的。大量紫外线照射进来，会严重损害动植物的基本结构，降低生物产量，使气候和生态环境发生变异，特别对人类健康造成重大损害。如果整个臭氧层遭到完全破坏，那么紫外线就会不受任何阻挡地到达地面，届时太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命的不毛之地。
紫外线辐射的增强，将打乱生态系统中复杂的食物链，导致一些主要的生物物种灭绝。大量紫外线辐射还可能降低海洋生物的繁殖能力，扰乱昆虫的交配习惯并能毁坏植物，特别是农作物，使地球上的农作物减产2/3，导致粮食危机。
紫外线对于植物的危害也是已被证实的科学事实。对于植物，它的破坏作用是影响其生长速度、其正常结构的发育、其功能的发挥——光合作用，对于作物来说就是降低了产量。
近十几年来，人们对200多个品种的植物进行了增加紫外照射的实验，其中2/3的植物显示出敏感性。一般说来，紫外辐射增加使植物的叶片变小，因而减少俘获阳光的有效面积，对光合作用产生影响。
对某些农作物的研究表明，有害紫外线辐射增加会引起某些植物物种和化学组成发生变化，影响农作物在光合作用中捕获光能的能力，造成植物获取的营养成分减少，生长速度减慢。研究过的植物中，紫外线对其中的50%有不良影响，尤其是像豆类、瓜类、卷心菜一类的植物更是如此。西红柿、土豆、甜菜、大豆等农作物，由于有害紫外线辐射的增加，还会改变细胞内的遗传基因和再生能力，使它们的质量下降。
科学试验证实：如果给黄豆增加25%的紫外线辐射量，其产量就要减少25%。对大豆的研究初步结果表明，紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%，可使大豆减产20%～25%，且大豆的蛋白质含量和含油量也会降低。如果拿大量被紫外线照射过的草喂牛，牛患皮肤癌和眼睛癌的几率就会上升。
紫外线辐射的增加对林业也有影响。通过对10个种类的针叶树幼苗进行研究，结果表明其中3个品种受有害紫外线辐射的影响而产生不良后果，其所受影响的程度也与预测方案相吻合。
植物的生理和进化过程都受到有害紫外线辐射的影响，并与有害紫外线辐射的量有关。植物也具有一些缓和和修补这些影响的机制，在一定程度上可以适应有害紫外线辐射的变化。不管怎样，植物的生长直接受有害紫外线辐射的影响，不同种类的植物，甚至同一种不同栽培品种的植物对有害紫外线的反应都是不一样的。在农业生产中，就需要种植耐受有害紫外线辐射的品种，并同时培养新品种，进而影响不同生态系统的生物多样性分布。
有害紫外线辐射带来的间接影响，例如植物形态的改变，植物各部位生物质的分配，各发育阶段的时间及二级新陈代谢等可能跟有害紫外线造成的破坏作用同样大，甚至更为严重。这些对植物的竞争平衡、食草动物、植物致病菌和生物地球化学循环等都有潜在影响。
此外，紫外线的增强还会影响海洋中的藻类的生长速度，从而间接地影响整个水生生态系统，对水生生态系统构成潜在的威胁。
例如，有害紫外线的过量辐射对20米深度以内的海洋生物造成危害，会使浮游生物、幼鱼、幼蟹、虾和贝类大量死亡，造成某些生物减少或灭绝，由于海洋中的任何生物都是海洋食物链中重要的组成部分，因此某些种类的减少或灭绝，会引起海洋生态系统的破坏。有害紫外线辐射的增加也会损害浮游植物，由于浮游植物可吸收大量二氧化碳，其产量减少，使得大气中存留更多的二氧化碳，使温室效应加剧。
夏季在太阳下暴晒，受到紫外线辐射，很容易罹患皮肤癌。但德国研究人员的测量结果表明，在有云彩时，地面的紫外线强度可能更强。
