1849年，人类首次发现臭氧。20世纪50年代末到70年代初发现了臭氧浓度有减少的趋势。1974年，美国化学家罗兰和穆连首先提出臭氧层的问题。他们认为，在对流层大气中极稳定的化学物质氯氟烃（氟利昂）被输送到平流层后，在那里分解产生的原子氯有可能破坏臭氧层。20世纪70年代末，科学家们开始每年在南极考察臭氧层。
1982年冬季，英国南极科学考察队来到南极基地。他们这次的任务主要是观察大气平流层有什么变化。
队员伐曼把往年使用的老仪器放在了一块空旷雪地上。他环顾四周没有发现什么新情况，于是，扭动仪器开关进行观测。刚刚开始工作，仪器就像发疯似的“嘀嘀”叫个不停。这种声音不曾有过。伐曼马上意识到：可能有以往没有观测到的光线穿过了大气层。从波段看，它属于臭氧所吸收的部分。
关机后再开机进行观测，仪器仍然发出那种响声。伐曼坚信，这是新的发现。他提着仪器，疾步跑回驻地，和同事们一起分享了这个新发现。通过对观测数据的仔细分析、计算，他们推断：与上次观测时相比，南极上空臭氧减少了20%。
对于这个结论，伐曼和他的同事们感觉多少有些拿不准，还需要等一等，最好是再进行一次观测，以期验证。
1984年10月，英国南极科学考察队带上新仪器，再次登临南极大陆。其主要目的就是确认1982年的观测结果。利用新的仪器，他们依然检测到了本来应该由臭氧吸收的光线。利用观测数据，他们又进行了反复的计算。根据计算结果，他们推断：臭氧层中的臭氧减少了不止20%，而在30%以上。
1984年底，伐曼把他们的论文寄给了《自然》杂志。1985年5月16日，这家杂志刊登了他们的论文。于是，他们的这个最新的、重大的发现传播到了全世界。
1986年，美国的一支南极科学探险队对臭氧层空洞进行了考察。他们的结论是：臭氧层空洞还在不断扩大。
1987年10月，南极上空的臭氧浓度下降到了1957～1978年间的一半，臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩30%，臭氧洞的面积也在不断扩大。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。
1995年观测到的臭氧洞的天数是77天，到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏，臭氧洞发生天数增加到80天。1997年以来，科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前，1998年臭氧洞的持续时间超过100天，是南极臭氧洞发现以来的最长纪录，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%，几乎可以相当3个澳大利亚的面积。
2000年，南极臭氧层空洞的面积达到了2800万平方千米。美国国家宇航局发布了当时的臭氧层空洞图片。从图片上可以看到，臭氧洞像一个大的蓝水滴，完全罩在南极的上空，并延伸到南美的南端。
2000年以后，南极臭氧层空洞出现减小与扩大交替的情况。其中，2003年的南极臭氧层空洞又一次达到了2800万平方千米的面积。2007年的2500万平方千米和2008年的2700万平方千米的臭氧层空洞面积，也都表明臭氧层空洞面积处于一个较高的水平。南极上空的臭氧层是在20亿年的漫长岁月中形成的，可是仅在1个世纪里就被破坏了60％。
目前，不仅在南极，在北极上空也出现了臭氧减少的现象，美、日、英、俄等国家联合观测发现，北极上空臭氧层也减少了20%，已形成了面积约为南极臭氧空洞1/3的北极臭氧空洞。
在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，我国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每10年2.7%的速度减少，已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。
链接：臭氧层恢复速度过快？
过去，全球臭氧层损耗变薄以及南极地区出现的臭氧层空洞一直让人揪心不已。然而美国国家航空航天局科学家的研究却持有相反的观点，他们担心，中纬度地区臭氧层的恢复有可能“过了头”，浓度可能会比破坏之前还要高，臭氧保护伞也有可能成为破坏人体健康的“毒药”。
美国国家航空航天局科学家指出，温室气体在大气中的积累会导致距离地球表面10千米以内的对流层的温度上升，但距离地球30~50千米的平流层的温度却会下降。
温度下降会减缓化学反应速度，因此平流层的臭氧受破坏程度也将随之减小，最终臭氧层的自然恢复速度会超过化学物质对它的破坏速度。
而温室气体的积累同时也改变了平流层气团在热带和南北极之间的大气环流模式。这意味着在地球的中纬度地区，臭氧层的恢复可能“过了头”，浓度反而比被破坏之前还要高。
而我国的很多地方都属于中纬度地区，未来，这些地区会面临臭氧层过度恢复的威胁吗？针对这个疑问，有专家指出，从2000年开始，臭氧层破坏的速度有所减缓，开始了逐渐恢复的过程，根据氟利昂80年的半衰周期，专家们推算，臭氧层完全恢复要等到2060~2070年。在最近几年内，我国包括中纬度地区的臭氧层仍然在变薄，有关监测数据显示，截至2007年，华东地区上空的臭氧层在过去的20年中出现了变薄的现象，总共变薄了0.1毫米，并没有朝着变厚的方向发展。
然而，现实的情况却不容乐观。以华东地区的南京为例，当地8～16千米的对流层，臭氧的数量已在不断增加，而它无法上升到平流层，危害巨大，专家表示，如果人短暂暴露于臭氧中，可引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、黏膜分泌增加、疲乏、恶心等；严重暴露于臭氧中，将影响人的呼吸道结构，明显损伤肺功能，引起炎症。
曾经南极上空的臭氧层空洞，现在变的怎么样了？