对于大气化学家来说，现在是值得骄傲的时刻。今年将是美国工业生产氟氯化碳（CFCs，用于冰箱和绝缘材料等产品中的破坏臭氧的化合物）的最后一年。这项促使CFCs被禁止的、由130个国家参与的协议，是1987年《蒙特利尔议定书》的延伸，其推动力源于大气化学家们具有说服力的研究。在过去的几年里，CFCs的产量已经急剧下降，因此1995年也可能是几十年以来大气中氯含量——CFCs中实际破坏臭氧的成分——首次下降而非上升的一年。如果我们幸运的话，氯含量的下降将很快导致臭氧破坏的减少；大约70年后，我们受损的臭氧层可能会恢复到其正常厚度。科罗拉多大学环境科学合作研究所的约翰·丹尼尔说：“你必须承认，世界已经做得非常出色，反应也极其迅速。如果再等十年才采取行动，后果简直无法想象。”
但现在，像丹尼尔这样的气氛化学家正面临着臭氧问题中的一个相当大的障碍。新的研究表明，通过修复臭氧层的损害，我们将使21世纪的全球变暖变得更加严重。
你看，臭氧——正如研究人员早就意识到的那样——本身就是一种温室气体。它更广为人知的是其在平流层吸收紫外线的能力，从而保护地球上的生命免受突变辐射的伤害。但臭氧将紫外线能量转化为热量，同时还截留来自地球表面的上升热量。因此，用CFCs破坏平流层臭氧应该会使地球降温——但有些透过平流层的紫外线在接触地面时仍会转化为热量。而且，更重要的是，CFCs本身就是一流的温室气体——每分子比二氧化碳的效力强12,000倍以上。所有这些复杂性意味着，研究人员要想弄清楚臭氧层损耗与全球变暖之间的最终关系，唯一的希望就是计算机模拟。
其中最新、最真实的模拟来自NASA的吉拉·莫尔纳（Gyula Molnar）领导的一个团队，他们模拟了自1979年以来地表温度的变化。在一种情景中，研究人员将臭氧层保持在健康水平，但加入了二氧化碳、甲烷和CFCs等温室气体。在第二种情景中，他们则使用了卫星自1979年以来每月在不同高度记录的实际臭氧含量。然后，他们比较了这两种模拟的结果。
他们发现，破坏臭氧竟然能有效地降低地球温度。它抵消了20世纪80年代排放的温室气体的约30%的影响——大致相当于300亿吨二氧化碳。直接的降温发生在臭氧损耗集中的温带和极地地区。而热带地区则间接降温；它们的热量实际上被“吸入”了臭氧空洞。莫尔纳解释说：“想象一下，你有一个100度的桑拿房，通过一扇门通向一个40度的房间。如果你打开门，就会有热量在两者之间传递。现在假设冷房间只有10度。如果你打开门，热量传递会更大，速度更快。”
这还不是全部。伦敦帝国理工学院的物理学家拉尔夫·图米（Ralf Toumi）说，平流层臭氧的破坏可能以一种完全不同的方式使地球降温：使其变得更加多云。图米解释说，通过稀薄的臭氧层涌入低层大气中的紫外线，会在这里分解臭氧（臭氧来自污染和自然来源）。这会释放出一个氧原子，氧原子很快会遇到大气中无数个水分子之一并将其分解。这个过程会形成羟基自由基（OH），羟基自由基与大气中的二氧化硫反应，形成硫酸液滴。这些液滴充当水滴凝结的核心，形成云。图米和他的剑桥大学同事进行的一项模拟表明，紫外线触发的云的形成所造成的降温——通过将阳光反射回太空——至少与莫尔纳发现的更直接的臭氧损耗效应一样大。
使整个混乱局面雪上加霜的是，我们正在用来替换冰箱和空调中CFCs的物质——氢氯氟碳（HCFCs）。它们与CFCs相似，但对臭氧的损害较小。化工公司正开始大量生产HCFCs。每一种新的HCFCs被批准商业使用后不久，就会出现在大气中——根据美国国家海洋和大气管理局的吉姆·埃尔金斯（Jim Elkins）的说法，其中一种的浓度正在呈指数级增长。根据1992年通过的《蒙特利尔议定书》的延期协议，HCFCs的生产将于2030年停止；希望届时它们能被更环保、不含氯的氢氟碳（HFCs）所取代。
然而，HCFCs和HFCs都是强大的温室气体：它们的效力是二氧化碳的6,500到14,000倍。美国环境保护署预测到2030年这些化学品的排放量，约翰·丹尼尔利用这些数据试图计算它们对气候的影响。他估计，它们可能对全球变暖的贡献与20世纪80年代我们向大气中排放的所有二氧化碳相当——这还将叠加在莫尔纳和图米发现的影响之上。在这个我们自己创造的悖论世界里，CFCs的替代品与CFCs有同样的缺点——它们是温室气体——但没有CFCs的优点：它们不会破坏足够的臭氧来为我们降温。
莫尔纳、图米和丹尼尔是独立工作的。现在，有人需要将他们发现的所有令人担忧的影响整合到一个大型模拟中，来预测随着臭氧层缓慢自我修复，我们的气候将发生什么变化。当然，我们自身在控制气候方面的关键作用很难被模拟。也许在下一个世纪，我们会向空气中排放更多的二氧化碳，以至于我们几乎注意不到这些与臭氧相关的变暖效应，尽管它们相当大。又或者，我们也许能找到一种方法来减少所有温室气体的排放，并使用既不破坏臭氧层也不使地球变暖的化合物来运行我们的冰箱和空调。埃尔金斯说：“我们必须解决臭氧问题。如果我们不这样做，到2000年，北极上空肯定会出现一个臭氧空洞。我们没有最终的解决方案，但我们在争取时间。”
