Neben Treibhausgasen gibt es noch weitere Stoffe in der Atmosphäre, die das Klima beeinflussen. Dazu gehört Ozon. Es wirkt zwar auch als Treibhausgas, schützt uns aber vor der schädlichen UV-Strahlung. Hinzu kommen Feinstaub und andere kleinste Partikel. Sie wirken primär kühlend auf das Klima, in dem sie die einfallenden Sonnenstrahlung ins All zurück reflektieren.
Der Mensch beeinflusst das Klima nicht nur über den Ausstoss von Kohlenstoffdioxid. Neben weiteren langlebigen Treibhausgasen wie Methan, Wasserdampf oder Lachgas emittiert der Mensch in Industrie, Verkehr, Landwirtschaft und Haushalt eine Vielzahl weiterer relevanter Stoffe. Damit verändert er die Zusammensetzung der Atmosphäre und beeinträchtigt neben der Luftqualität wiederum das Klima. Zu diesen Substanzen gehört Ozon. Ozon in bodennahen Schichten ist ein relativ kurzlebiges Treibhausgas. In grösseren Höhen dient es der Abschirmung vor der gefährlichen ultravioletten Strahlung. Messungen der Ozonsäule werden in der Schweiz seit 1926 kontinuierlich gemacht.
Zusätzlich emittiert der Mensch auch Feinstaub und andere kleine Partikel, sogenannte Aerosole. Die vielfältigen Einflüsse dieser Partikel auf das Klima sind heute noch nicht bis ins letzte Detail verstanden und machen deshalb einen wesentlichen Teil der Unsicherheiten in den Aussagen zur Klimazukunft aus. Die langjährigen Partikel-Messungen auf dem Jungfraujoch tragen zu einem verbesserten Verständnis der Klimawirkung von Aerosolen bei.
Ozon ist ein gesundheitsschädigendes Reizgas. Als Treibhausgas trägt es auch zur globalen Erwärmung bei. Allerdings ist es aufgrund seiner Reaktivität kurzlebiger als andere Treibhausgase. Gleichzeitig ist Ozon für das Leben auf der Erde aber unverzichtbar, denn die Ozonschicht in einer Höhe zwischen 10 und 40 km schützt uns gegen die gefährliche UV-Strahlung der Sonne.
Im letzten Jahrhundert führte der Ausstoss von Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffen (FCKWs, zum Beispiel als Treibmittel in Spraydosen verwendet) zu einem besorgniserregenden Abbau der Ozonschicht. Mit dem Inkrafttreten des Montreal-Protokolls im Jahr 1989 wurden FCKWs verboten, was zu einer Stabilisierung der Ozonschicht auf einem tiefen Niveau führte.
Die Messung von Ozon ist eine wichtige Aufgabe von MeteoSchweiz. Um langfristige Veränderungen zu erkennen, sind lange Messreihen von grosser Bedeutung. Die Ozonmessung begann in der Schweiz bereits 1926 in Arosa und wird seit 2021 in Davos weitergeführt. Diese Messreihe ist die weltweit längste Ozonmessreihe und deshalb sehr wertvoll für die Analyse der langfristigen Veränderungen der Ozonschicht. Zwischen 1930 und 1970 schwankten die jährlich gemittelten Ozonwerte in Arosa um einen Wert von 330 DU (Dobson Units); 100 DU entsprechen 1 mm reinem Ozon bei Normdruck 1013 hPa und 0 °C. Zwischen 1970 und 1990 führte die Verwendung ozonschädigender Substanzen zu einem Rückgang auf etwa 310 DU. Seither sind die Werte, abgesehen von jährlichen Schwankungen, wieder stabil.
Aerosole sind flüssige oder feste Partikel mit einer Grösse zwischen einem Nanometer und 10 Mikrometern. Es gibt sie in ganz unterschiedlicher Zusammensetzung, und sie können sowohl natürlichen als auch menschlichen Ursprungs sein. Beispiele für natürliche Aerosole sind Meersalz, Pollen, Mineralstaub und Bakterien. Zu den menschgemachten Aerosolen zählen zum Beispiel Russpartikel oder Ammoniumsulfat, das als Düngemittel eingesetzt wird.
Aerosole haben einen Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde. Insgesamt wirken Aerosole kühlend auf die globale Temperatur, da sie einen Teil der Sonneneinstrahlung ins All zurück reflektieren. Aerosole sind auch für die Wolkenbildung unabdingbar. Damit Wolkentröpfchen entstehen können, muss der Wasserdampf in der Atmosphäre an einer Oberfläche kondensieren können. Die Rolle als sogenannte Kondensationskeime übernehmen Aerosole. Sind mehr Aerosole in der Atmosphäre, führt dies zu dichteren Wolken, was ebenfalls einen kühlenden Effekt auf die bodennahen Luftschichten hat. Die komplexen Wirkungen von Aerosolen sind bis heute schwer zu quantifizieren und tragen wesentlich zu den Unsicherheiten in Klimasimulationen bei.
MeteoSchweiz führt an zahlreichen Standorten Aerosolmessungen durch. Neben der Aerosolkonzentration in der Luft werden unter anderem auch die optischen Eigenschaften der Aerosole gemessen. Diese lassen Rückschlüsse auf die vorhandenen Aerosoltypen und ihre Klimawirkung zu. Die Beobachtungen auf dem Jungfraujoch (3580 m ü. M.) sind von besonderem Interesse, da die Konzentrationen in dieser Höhe weniger stark schwanken und so langfristige Entwicklungen besser sichtbar werden.