根據2010-2011年間北極地區的觀測數據顯示，由於冬季持續低溫的情況，導致北極上空的平流層出現有觀測紀錄以來最嚴重的臭氧洞，其範圍大小與平流層臭氧變稀薄的程度也已經漸漸追上南極的臭氧洞了（如圖一）。
圖一 臭氧洞的分佈範圍。左圖為2011年3月北極上空臭氧洞的分佈範圍，右圖為2010年9月南極上空臭氧洞的分佈範圍。
冬季時，由於極地渦旋（polar vortex）的形成，會導致極地平流層底部出現極低的溫度。當溫度低於197K（約零下80℃）時，水氣與硝酸（HNO3）會凝結成極地平流層雲（polar stratospheric clouds, PSCs），導致空氣中原本處於穩定狀態的氯化合物，像是硝酸氯（ClONO2）和鹽酸（HCl），轉化為會與臭氧反應的一氧化氯（ClO）。
這種一氧化氯濃度增加的情況，通常會在南極持續4～5個月，並在每年九月底（南極的春夏交替之際），當陽光重新照射到南極上空，這些一氧化氯便開始與平流層中（約14～20公里高）的臭氧發生反應，使得臭氧層濃度達到最低的狀況，形成所謂「臭氧洞」。而這個狀況過去在北極都鮮少持續到2～3個月的程度，因此臭氧洞的情形在北極向來都不明顯。
但不同於過往的是，在2010-2011年間，北極上空平流層高度約15～23公里之間，溫度低於197K的情況持續了超過100天。結果導致北極極地渦旋範圍內的一氧化氯持續維持高濃度到三月底，使得臭氧濃度降低了將近80％（如圖二），臭氧濃度低於250道伯森單位（Dobson units, DU）的範圍則達到200萬平方公里，形成有觀測紀錄以來最嚴重的北極臭氧洞（如圖一）。
圖二 南、北極上空約20公里高處，極地渦旋中一氧化氯與臭氧濃度變化及分佈。g圖為極地渦旋中一氧化氯濃度的變化，淺灰色代表北極1979-2010年間的平均變化，深灰色代表南極1979-2010年間的平均變化（但是日期與北極平移六個月）；橘線代表北極2005-2006年（上次最低溫的年份）的狀況，紅線則代表北極2010-2011年的狀況。h（和i）圖則是北極（南極）在2011（2010）年的一氧化氯濃度變化，圖中白色實線標示的是極地渦旋的範圍。j圖的圖例同g圖，k（和l）圖同h（和i）圖，為臭氧濃度的變化。
事實上，在2010-2011年間的北極單日最低溫都並非特別地冷，只是平流層持續的低溫才導致了北極臭氧洞的情況變得嚴重。至於北極的氣候為什麼會出現這樣的變化，以及未來的北極會否持續出現臭氧洞的情形，我們仍沒有足夠的資料可以加以推論。但可以確定的是，只要北極再次出現這樣的低溫情形，北極臭氧洞必然就會無可避免地隨之相伴而生。
原始論文：
Manney, G. L. et al. (2011). Unprecedented Arctic ozone loss in 2011. Nature 478, 469–475.
http://www.nature.com/nature/journal/v478/n7370/full/nature10556.html
相關網站：
Atmospheric science: An Arctic ozone hole?
http://www.nature.com/nature/journal/v478/n7370/full/478462a.html
極地渦旋Polar vortex（維基百科）
http://en.wikipedia.org/wiki/Polar_vortex
臭氧洞Ozone depletion（維基百科）
http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion