地球的大气层并非一直都存在臭氧——甚至氧气。
事实上，我们的星球在超过24亿年的时间里，氧气浓度都低于百万分之1。
直到植物和光合作用的出现，它们消耗大气中大量的二氧化碳，并以氧气作为副产品，氧气浓度才达到区区几个百分点。
大约在5亿年前，氧气水平再次飙升——这次达到了我们今天所拥有的约20%的浓度。随着如此丰富的氧气的到来，臭氧也随之产生了。
阅读更多：地球首次稳定的氧气供应险些终结所有生命
什么是臭氧层？
大气中的大部分氧气是以两个原子一组的形式存在的。太阳的紫外线辐射会分解这些分子，使游离的氧原子能够与现有的成对氧原子结合，形成一种称为臭氧的“三元组”。
一旦形成，地球的臭氧层就稳定在了平流层，距离地表10到20英里之间。这个层最重要的任务是持续保护下方的生命。臭氧吸收了太阳大部分波长的紫外线辐射，阻止了其最有害的影响到达我们。
但它也在调节我们的气候方面发挥着作用，正如加拿大维多利亚大学的一对研究人员最近发现的那样。他们改变了模拟气候模型中存在的臭氧量，并在预印本服务器arXiv上发表了相关影响。
保持地球温暖
事实证明，臭氧层对我们气候最大的影响是保持我们的地球比没有它时更温暖。当研究人员完全消除臭氧时，全球平均地表温度下降了3.5开尔文。
这似乎不多；但考虑到世界各国政府目前正努力防止全球变暖导致的1开尔文升温所带来的灾难性影响。一个冷这么多世界将是灾难性的。
研究人员还发现，导致降温的原因是紫外线辐射与臭氧之间复杂的相互作用。后者目前通过吸收紫外线来使平流层保持温暖。
没有它，上层大气会变得更冷，（因为冷空气无法容纳太多水分）也更干燥。这就造成了一个自我强化的循环：上层大气中的水蒸气减少，它就无法捕获太多热量，地球就会变得更冷。
阅读更多： 气候变化正在加剧全球水循环
保持地球稳定
研究人员还发现，臭氧层是上层大气的稳定剂。没有臭氧，对流层上部会变得更加不稳定，阻止该层形成云。只有低层和高层的云才能形成，从而改变反射到太空的太阳能平衡。
最后，寒冷的平流层会影响覆盖全球的巨大空气环流模式。
研究人员发现，哈德里环流（赤道经热带地区的空气循环）在没有臭氧层的情况下会变得更强。熟悉的中纬度对流层急流也是如此。作为回应，平流层极地急流会变得弱得多。
臭氧层为什么重要？
当地的天气模式依赖于这些巨大循环设定的模式。
例如，欧洲尽管纬度较高，但比应有的温度要温暖得多，这是由于来自赤道的暖空气不断涌入。美国西海岸经历定期的季节性降雨，这使其成为世界上最富饶的农业区之一，这得益于将凉爽湿润的空气从北方带来的循环。
即使是很小的扰动，也会破坏这些全球性节律，对当地社区造成毁灭性影响，并危及我们的食物供应。
值得庆幸的是，过去为减少破坏臭氧的污染物所做的努力是成功的——我们可以在未来许多年继续享受臭氧的保护、稳定和变暖作用。
阅读更多：臭氧层空洞到底怎么了？
