臭氧层损耗（depletion of ozone layer），即大气中的化学物质(如含氯氟烃)在平流层破坏臭氧，使臭氧层变薄，甚至出现臭氧层空洞的现象。应用于地理学（一级学科）、环境地理学（二级学科）。
人类生产和使用的大量氟利昂等臭氧层损耗物质，会在大气中停留大约10年，最终上升到平流层。在平流层中经紫外线照射，氯原子会从氟氯氢原子中分离出来并与臭氧发生反应，将其分解成氧气和一氧化氯。
由图中可以看出，氯在反应过程中是可以循环利用的，且氯在平流层中可以存在好几年，因此一个氯自由基能够消耗10万个臭氧分子左右，因此其对臭氧层的破坏力是巨大的。该反应只能在平流层中发生是因为反应过程中需要较强紫外线照射，这样氧分子才能分解成为氧原子，氟利昂等物质才可以释放出氯自由基。
因此该反应对于热带和中纬度地区臭氧层破坏至关重要，而对于南北极的臭氧空洞出现涉及到非均相反应。
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