Mit einem
Barometer wird der
Luftdruck in der
Atmosphäre gemessen. Heutzutage wird er in
HektoPascal (
HPa) angegeben. Aber auf vielen Skalen findet man noch die Angaben in
Millimeter Quecksilbersäule (
mm HG) oder
Millibar (
mbar). Damit man die
Luftdruckwerte vergleichen kann, wird an unterschiedlichen Orten der Anzeigewert immer bezogen auf
Meereshöhe genannt. Es wird hierbei also nicht der tatsächliche
Luftdruck gemessen, sonderen korrigiert um die Differenz von
Meereshöhe (NN) zum Meßort. Dabei nimmt der
Luftdruck je 8 Meter um
ca. 1 HPa ab.
Barometerarten
Mit der Erfindung des
Quecksilberbarometers im Jahre 1643 von Evangelista
Torricelli begann die
Luftdruckmessung. Dabei handelt es sich um ein
senkrechten Rohr, das mit
Quecksilber gefüllt und am oberen Ende
luftdicht verschlossen ist. Das untere Ende ist in ein
Vorratsgefäß getaucht, das auch Quecksilber enthält. Die Flüssigkeit fließt aufgrund des
Eigengewichts nach unten. Dabei bildet sich am oberen Ende ein
Unterdruck. Die
Flüssigkeitssäule bleibt bei einer bestimmten Höhe stehen, weil der
Luftdruck der Flüssigkeitssäule entgegenwirkt. Quecksilber erreicht unter Normalbedingungen eine
Höhe von
760 mm. Nach dem Erfinder wurde die Einheit
Torr genannt >
1 Torr = 1 mm Hg - ca. 133,32 Pa.
Ein
Wetterglas (
Goethe-Barometer) wird schon seit Jahrhunderten als
Messgerät für
Luftdruckschwankungen verwendet. So konnte z. B. in der Seefahrt ein Wetterwechseln vorhergesehen werden.
Es besteht aus einem mit
Wasser gefülltem nach oben geschlossenem
Glasbehälter von dem ein von unten ein
dünnes Rohr (
Schnabel) seitlich nach oben abgeht. Man vergleicht den auf die dünne Öffnung des Schnabels wirkenden
Luftdruck mit dem im Inneren der geschlossenen Flasche befindlichen
Luftdruck. Wenn der äußere
Luftdruck sinkt, kommt ein
Tiefdruckgebiet (schlechtes Wetter), so überwiegt der innere Druck den äußeren und die Flüssigkeit steigt im dünnen Schnabel. Steigt der äußere
Luftdruck kommt ein
Hochdruckgebiet (Schönwetter), dann sinkt das
Wasser im Schnabel. Diese Anzeige ist aber ungenau, weil die
Wasserstandsveränderungen auch von der Umgebungstemperatur beeinflusst wird.
Heutzutage ist das
Wetterglas "nur" noch ein Modegegenstand.
Dosen- und
Röhrenbarometer bestehen aus
evakuierten oder mit
Gas gefüllte Blechbehälter. Der Zeigerausschlag wird durch das
Ausbeulungsverhalten umgesetzt.
Das
Dosenbarometer besteht aus einer
luftleer gepumpten Dose, die mit einer Schraube auf dem Boden eines Gehäuses befestigt ist. Der
Luftdruck bewegt einen gewellten Deckel auf und ab. Dabei wird bei steigendem
Luftdruck der Deckel zusammengedrückt und bei fallendem
Luftdruck dehnt er sich wieder aus. Diese Bewegung wird von einem in der Mitte der Oberseite angebrachten kleinen Stift auf eine gebogene Feder übertragen.
Das
Röhrenbarometer wurde 1849 von Eugène Bourdon (
Bourdonfeder) patentiert. Das Wirkprinzip basiert auf der Tatsache, dass eine
gebogene Röhre auf ihrer Außenseite eine größere Fläche besitzt als auf der Innenseite. Dadurch besteht auf der Außenseite in Abhängikeit vom
Luftdruck eine stärkere Kraftwirkung. Die Röhre krümmt sich immer mehr, wenn der
Luftdruck steigt. Die Bewegung der beiden Röhrenenden dreht einen gezahnten Sektor, der seine Drehbewegung auf einen Zeiger überträgt.
Das
Sturmglas(-Barometer) eigentlich kein "richtiges" Barometer, weil die
Flüssigkeit (
Kupfersulfat- oder Campher-Alkohol-Lösung) nicht direkt auf den
Luftdruck reagiert. Das
Sturmglas wird
seit 1750 auf
Segelschiffen für die
Sturmwarnung verwendet. Bis heute gibt es keine genaue Erklärung für die Funktionsweise.
Das
Sturmglas besteht aus einer hermetisch abgeschlossenen Glasröhre mit einer gesättigten, farblosen
Kupfersulfat- oder
Campher-Alkohol-Lösung. Bei Wetteränderungen wachsen in dieser Lösung Kristalle, in der Größe und Form auf das Wetter schließen lassen.
Für die
Funktionsweise gibt es
verschiedene Erklärungen.
- Bei einem offenen Glas kann das Kristallwachstum durch einen sinkenden Luftdruck entstehen, der eine Sturmfront ankündigt. Je geringer der Luftdruck ist, desto geringer ist die Menge an Fremdstoffen, die in einer Flüssigkeit gelöst sein können, ohne dass diese übersättigt. Der verminderte Luftdruck führt somit zu einer vorübergehenden Übersättigung der Lösung, und es bilden sich temporär Kristalle.
- Da das Sturmglas aber hauptsächlich mit einer hermetisch abgeschlossenen Glasröhre
verwendet wird, kann der Luftdruck keinen Einfluss auf die
Kristallbildung bzw. Veränderung oder Auflösung der Kristalle haben. Man
geht davon aus, das die Größe der Kristalle in dem Glas von dem
Auftreten elektromagnetischer Längstwellen (Sferics
- kleine elektromagnetische Impulse, die bei Gewittern entstehen)
beeinflusst werden. Das Sturmglas zeigt also Sferics und somit den
Aufzug eines Tiefdruckgebietes (Schlechtwetter), an.
Das Sturmglas soll eine Wettervorhersage über einen Zeitraum von ca. 24 bis 36 Stunden erlauben.
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| Die Farn-ähnlichen Kristalle sind auf der Windseite (Luv-Seite) am höchsten. |
| quelle: E. S. Soerensen/Stig Larsen |