У горњим крајевима Земљине стратосфере, танак слој молекула озона апсорбује ултраљубичасту сунчеву светлост, чинећи услове на површини погодним за жива бића. Озонски омотач је танак - отприлике је дебљине два наслагана гроша - а одређени гасови у интеракцији са озоном узрокују сезонско стањивање слоја. Већина гасова одговорних за ове озонске рупе ослобађа се као резултат људске индустријске или пољопривредне активности.
Озонски омотач
Кисеоник чини око 21 одсто земљине атмосфере, а главнина тога постоји као стабилан молекул који се састоји од два атома кисеоника. Међутим, у горњој стратосфери сунчева светлост има довољно енергије да неке од ових молекула подели на слободан кисеоник атоми који се могу комбиновати са стабилним молекулима кисеоника да би створили озон - молекул који се састоји од три кисеоника атома. Три атома стварају конфигурацију која омогућава молекулу да апсорбује ултраљубичасту светлост. Научници верују да је озонски омотач настао пре око 600 милиона година, омогућавајући организмима да излазе из мора и живе на копну.
Ефекти хлора и брома
Хлор и бром имају сличне атомске структуре и обојица имају способност да оштете озонски омотач. Када један атом било ког елемента дође у контакт са молекулом озона, он уклања додатни атом кисеоника формирају мало стабилнији молекул - или хипохлорит или хипобромит-јон - и остављају молекуларни кисеоник. Далеко од инертности, сваки хипохлорит и хипобромитни јон реагује са другим молекулом озона, ово време формирања два молекула кисеоника и остављања радика хлора или брома слободним да започне процес опет. На тај начин, један атом хлора или брома може претворити хиљаде молекула озона у кисеоник.
ЦФЦ, метил бромид и халони
Ако би се хлор или бром пустили на површину, ни један не би стигао до стратосфере - они би формирали једињења много пре него што би тамо стигли. Међутим, хлор је примарна компонента две класе инертних гасова, названих хлорофлуороугљеници или ЦФЦ. Ови гасови мигрирају у горњу атмосферу, где је сунчево зрачење довољно јако да растави молекуле и ослободи се хлор. На исти начин, избацивањем метил бромида у нивоу земље бром се ослобађа у стратосферу. ЦФЦ се у индустрији користи много, а метил бромид је пестицид. Остале класе гасова који оштећују озонски омотач и садрже бром, зову се халони, користе се у апаратима за гашење пожара и пољопривреди.
Мере контроле
Од фебруара 2013. године, 197 земаља пристало је на услове Монтреалског протокола, међународног уговора који контролише употребу одређених ЦФЦ-а и халона. Уговор се посебно не бави угљен-тетрахлоридом, другом супстанцом која оштећује озонски омотач, али пошто се користи у производњи ЦФЦ-а, који су поступно укинути, његова употреба је опала. Уговор се такође не бави ослобађањем метил бромида или азотног оксида. Потоњи је још један гас који уништава озонски омотач који се ослобађа у пољопривреди и пољопривреди. Попут ЦФЦ-а, азот-оксид ствара реактивни радикал у стратосфери који уклања додатни атом кисеоника из озона.