Die Probleme der Luftverschmutzung und der globalen Erwärmung hängen mit der Entwicklung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre zusammen und hängen von den Emissionen von Gasen und Partikeln, aber auch davon ab, ob sie in die Atmosphäre gelangen. Um die verschiedenen Formen der Verschmutzung wirksam bekämpfen zu können, ist es von entscheidender Bedeutung, die in Frage kommenden physikalisch-chemischen Mechanismen zu verstehen und genaue Messungen der Konzentrationen der verschiedenen Luftbestandteile (gasförmig und partikelförmig) durchzuführen. Diese Daten fließen in prädiktive Modelle der Luftqualität und der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre ein. Die atmosphärische Entwicklung der direkt in die Atmosphäre emittierten oder erzeugten gasförmigen Schadstoffe hängt weitgehend vom Gehalt an Hydroxyl-Radikalen (OH) am Tag und von den Nitrat-Radikalen (NO3) in der Nacht ab. Diese Radikale sind sehr reaktiv und sind für die Einleitung von Abbauprozessen von Primär- und Sekundärschadstoffen verantwortlich, was zur Bildung von Schadstoffen mit hohem gesundheitlichen Einfluss wie Ozon (O3), Aldehyden, sekundären organischen Aerosolen (AOS) und anderen schädlichen Schadstoffen führt. Die Bildung von Aerosolen und der Abbau von Treibhausverbindungen wie teilfluorierten Kohlenwasserstoffen und Methan während der Abbaureaktionen von OH verändern die Strahlungsbilanz des Planeten und tragen zu Klimaveränderungen bei.