早在70年代后期，飞经北极圈航线的日本几家航空公司和美国航空公司发现，航班客机的有机玻璃窗上常常出现网状裂痕，以致在逆光时产生散射，使人难以看清窗外。开始，人们怎么也弄不明白这到底是由什么原因造成的。
到了80年代初，才发现这与北极上空的污染物浓度急剧升高有关。
1984年，在北极圈内有领土的美国、加拿大、挪威和丹麦等国的科学家联合对北极上空的大气进行了调查，才算是真正弄清了大气污染的状况。他们发现，北极圈上空，有一条宽达160公里、厚300米的污染带，其高度随季节变化，有时高达8000米，每年2～3月最为严重。这就是著名的“北极烟雾”。
北极烟雾主要是由烟尘、水蒸气和冰晶等组成。在烟尘中，可以检测出二氧化硫、氮氧化物和砷、铅、锰、钒等金属元素以及氟利昂和氯仿等有机化合物。这些物质显然来自于地球中纬度地区，是当地工业生产向大气排放的燃煤、燃油等污染物质随大气环流向北极飘散的结果。尤其在北极的冬天，几乎不下雪，受到污染的大气得不到清洗而长期滞留在空中，从而形成了严重的烟雾。北美、欧亚大陆的工业化活动所释放的气体，是造成北极烟雾的主要罪魁祸首。如果照此持续下去，说不定哪一天，飞越北极圈的飞机必须另改航道。
北极地区主要有两大食物链：海洋生态系统食物链和陆地生态系统食物链。在北冰洋生态系统中，藻类等浮游植物被浮游性动物食掉，鱼类吃浮游性动物，它们又成为海豹、海象的食物。凶猛的北极熊以海豹类为食。这样，便形成一条海洋食物链。北极熊位于这个食物链的终端。
北极陆地生态系统食物链以陆地植物、苔藓和地衣为能量传递的起点，驯鹿、北极兔等以植物为食，而北极狼、北极狐捕食驯鹿、北极兔，它们又往往成为北极熊的猎物。
北极熊在北极生态系统食物链中起着双重作用。它既是海洋食物链的终端，又是陆地食物链的终端。因此，北极熊是北极地区当之无愧的主宰。当然，如果把人也纳入食物链的话，爱斯基摩人便是北极地区的最后主宰了。
人们通过大量的调查，发现北极生态系统已遭受了有机农药的污染。无论在北极的冰雪、冻土及植物中，还是在北极驯鹿、海豹以及北极熊体内，都已检测出各类有机氯污染物，情形实在令人担忧。比如，在加拿大北极地区，多氯联苯在大气沉降物中的平均浓度约为每升1纳克，在人体母乳中可达3。6ppm。在北极熊的脂肪里，检测出了滴滴涕、六六六、多氯联苯等典型有机氯污染物。在距离北极点仅有500公里处猎获的北极熊，其脂肪中的多氯联苯浓度高达67ppm。
温室效应
大气中二氧化碳不断增加而导致的“温室效应”，是近些年的热门话题。
科学家们认为，今后50年内，全球气温将升高2℃～8℃！这是一万年来地球变暖的最高速度。全球变暖对人类的影响究竟如何？尽管众说纷纭，但绝大多数科学家认为，它会给人类带来灾难性后果。有的科学家认为这是仅次于全球核大战的二等大事。
居住环境的变化
全球变暖将使人类对自身居住环境的恶化一筹莫展。因为极地的冰会大量融化，海平面将显著上升，若不控制温室效应，到2050年，世界海平面将上升40～140厘米，而上升3米～4米也不是不可能。这意味着什么？无疑是一幅难以想象的场景：恒河、尼罗河、密西西比河等几个大三角洲将淹没在烟波浩淼的海洋之中；太平洋和印度洋的岛国将不复存在；海水也将漫过日本东京30％的地面；美国纽约的摩天大楼及中国的香港等沿海地区也在劫难逃；孟加拉国有1000～2000万人失去家园；濒临北海的荷兰将从地球上消失。。上述情景既非别有用心的危言耸听，信口雌黄，也不是骚人墨客的向壁虚构，而是20多个国家的300多位科学家前些年在国际会议上发出的警告。
1987年，由于一大块冰块（25×99英里）从南极冰区脱落冲入罗斯海，南极海岸线的轮廓被改变，美丽的鲸湾从此消失，仅留在地图绘制者的记忆中。众所周知，世界上1/3的人口和多数城市大都分布在海岸地带及大河河口地区，世界35个最大城市中有20个地处沿海，大规模的人口迁徙无疑是一场灾难。到那时，中国南方的人可能成群移居西伯利亚，许多其他国民将移居加拿大，加拿大人口将由两千万增至两亿。。更堪忧的是，海平面上升导致的“洪灾”有可能突如其来，防不胜防。美国专家在提出有关警告时称，纽约20年内将从地球消失，淹没纽约的大浪可能毫无先兆地涌来，淹没纽约及邻近海岸，使数百万人葬身海底，生命财产的损失难以估量，并称这种推测是依收集的数据显示的，因为大西洋海平面正以惊人的速度升高。
经济生活的变化
全球变暖虽然对一些高纬度地区的富裕国家（如北欧国家和前苏联地区）的农业有利，但是，亚洲及非洲的大部分地区将奇热难当，干旱空前，给世界农业将带来巨大灾难。据英国和美国科学家共同进行的一项为期3年的调查研究表明，到2060年，全球气候变暖将使世界粮食产量减产1～7％，减产最大的是位于赤道附近的发展中国家，由于粮食减少，粮价上涨，将使10亿人口处于饥饿状态。
气候变暖还将加剧能源的大量消耗。特别是酷夏降温对能源消费的影响最为突出。据统计，在工业化国家中，北美约占30％的能源、欧洲约占50％的能源是用于补偿气候变暖或变冷所造成的影响。1984年南加利福尼亚因异常炎热的天气，使9月份降温消费超出了常年的85％，创造了54年来耗电最高纪录。
气候变暖对林木、交通、运输、食品等方面也产生不利影响。由于炎热干旱，森林火灾将更加频繁、更为严重，木材将更加紧缺。更多的汽车要配备空调器而使汽车平均价格上涨，且炎热天气所产生的尘埃大量钻入发动机，从而带来车辆的损坏和维护的频繁；此外，更多的道路需铺设沥青，它们在夏季将破毁得更加严重，需要更多的钱来保养维护；高速公路会变得更为拥挤，因为人们将会更加频繁地企图逃避城市的炎热。
据科学家预测，50年后，地球逐渐变暖还将导致台风的破坏能力增强40～50％，这意味着更多的房屋、桥梁、输电线路等将惨遭厄运。由于上述连锁灾情的影响，许多地区的食品供应会出现奇缺，食物价格大大上涨，它将引起失业、萧条和贫困，政府预算和社会福利、科研、教育经费将大大削减。
人类健康的变化
由于气候变暖，会使夏季变得酷热，这将导致疾病和死亡率上升，特别对老年人威胁更大。据研究，全球增温，平流层中臭氧层的耗减造成的紫外线B辐射的增加，将使皮肤癌、麻风并白内障、呼吸道疾并心血管疾病和夜盲症等患者增多，其中患皮肤癌的可能在高纬度白色皮肤的高加索人种中比率最大。新生儿出生也可能呈负增长，早产儿出生率与产期死亡率会上升。此外，由于全球增温，蚊虫和其他寄生虫会大量繁殖，由它们传染的疾病将在全球大流行；还有温度上升后，霉菌等引起的皮肤病患者会增多，症状会变得严重；虫害猖獗，农药污染加剧。世界一半以上的人口将受到“气候脖的威胁。
生态物种的变化
据史料记载，在一万年前，曾有过一次重大的气温变化，导致物种惨遭劫难：由于气温上升5℃，使许多温带的物种向北“逃窜”至加拿大“落户”，另有许多动植物“求生无望”而灭绝。问题的严重性在于：当时这些物种的灭绝，是在漫长的岁月中由气温上升5℃造成的，然而今天专家预言，同样升温5℃也许只需61年！
眼下，耐寒植物已首当其冲受到了全球变暖的威胁。据自然保护基金会提供的资料，全球变暖已使黄水仙和其他耐寒的花危在旦夕，19种受保护的稀有品种正在“吊氧气”，许多植物处于灭绝的边缘。很小的气候变化对植物来说都是一场灾难，在过去的150年里，由于全球变暖，美国的低地沼泽有96％已经丧失，50％的老林区已不复存在，91％的传统低草地已消踪匿迹。
最近，世界野生生物基金会发表的一份报告还说，由于地球气温不断上升，珊瑚礁和红松已经受到损害，而这种损害还将影响数万种其他植物和动物。随着它们的死亡，以它们作为食物来源的物种将不能迅速迁徙以拯救自己，而且已发现2。2万多种植物和动物濒临灭绝。一些候鸟、蝴蝶和哺乳动物也受到全球变暖的威胁，生态平衡受到严重影响。
臭氧层破坏
1985年5月，英国一支考察队在南极上空第一次发现了大气层中的臭氧层空洞，立即引起全球的严重关注。事过两年，全世界110多个国家派出代表，出席了为拯球臭氧层召开的国际会议，并于1987年9月16日签订了著名的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。保护臭氧层迅速成为国际间的重大事务。
然而，1992年4月初，来自美国、俄罗斯、英国、加拿大等17个国家的300多名科学家，向全世界发布了一个极坏的消息：北极上空的臭氧已减少到有记录以来的最低水平，仅当年的头两个月就减少了20％；北极平流层里的氯含量比正常水平高出70倍。这是参加“欧洲北极平流层臭氧试验”的科学家们在进行了长达5个月的大规模观测后发现的。这个消息一发布，立即引起了全世界的担忧和惊慌，保护臭氧层一时成为最热门的话题。
时隔3年后的几乎同一个时间，科学家们又公布了一个令人震惊的新发现：北极上空的臭氧层出现空洞，其面积虽然没有南极上空的臭氧空洞大，但情况类似。
现在，科学家们一致认为，臭氧层是由一类俗称氟里昂的人造化学物所破坏的。氟里昂是在本世纪30年代发明的。它们的性能极其稳定，一般情况下不燃烧。人们一直认为它们是无毒的，不会对人体造成伤害。正是由于极高的稳定性，使它们的寿命很长，可被带到大气上层的同温层中。在那里，经紫外线的作用，释放出氯，氯原子具有很高的活性，很快夺去臭氧的一个氧原子，形成一氧化氯，一氧化氯与另一个氧原子结合，形成一个新的氧分子和一个氯原子，原来的臭氧成为普通的氧分子被保留下来。但氧分子不能阻挡紫外线。在这个反应中，由于氯原子没有被破坏，消耗臭氧的反应能够反复进行下去。因此，氯原子如同一个“杀手”一样，破坏数以万计的臭氧分子。
其实，氟里昂在地球上空的分布是大致均匀的，那么，为什么只有冬季的南北极上空会出现臭氧层稀薄，甚至消失呢？科学家们解释说，这是由于同温层里的冰晶体能加速氯原子与臭氧分子发生连锁反应的缘故。
臭氧层的破坏，已经对地球上的生物产生了极大的危害。1991年底，由于南极臭氧洞的出现，智利南部城市出现了羊群暂时失去视觉、当地小学生有皮肤过敏和不寻常的阳光烧伤现象。科学家们预测，如果臭氧层继续按照目前的速度减少、