Der Luftdruck
ist das Gewicht der Luftsäule,
die auf eine Flächeneinheit vom Erdboden bis zur
äußeren Grenze der Atmosphäre
wirkt. Der Druck wird von der Masse der Luft
unter der Wirkung der Erdanziehung ausgeübt. Dabei
nimmt der Luftdruck in den unteren Luftschichten der Atmosphäre
schnell mit zunehmender Höhe ab und erreicht über Mitteleuropa
etwa 5.500 m über NN (Meeresspiegel) die 500 hPa-Schwelle und bei
weiter zunehmender Höhe verlangsamt sich die Druckabnahme immer
mehr. |
Der Luftdruck wird weltweit
in hPa (Hektopascal = Millibar) angegeben. In Großbritannien
wird der Luftdruck auch in mmHg (mm Quecksilbersäule
[750 mmHg = 29,53 inch = 1000 mbar = 1 bar)) angegeben. |
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Absoluter
/ Relativer Luftdruck |
| Der relative Luftdruck
ist der Wert, der vom örtlich gemessenen absoluten Luftdruck
(effektive Luftdruck) auf Meereshöhe zurück
gerechnet wird. Dadurch hat er für das ganze Land als Referenzwert
für den Wetterzustand und die Wetterentwicklung Gültigkeit.
So entspricht z. B. ein absoluter Luftdruck von 961
hPa auf einer Höhe von etwa 600
m über dem Meeresspiegel einem relativen Luftdruck
von 1021 hPa auf Meereshöhe.
Dadurch liegen z. B. Hamburg, München, Stuttgart oder Köln
immer bei 1013 hPa bzw. 760 mmHg. Der
absolute oder relative Luftdruck wird
in hPa (Hektopascal = Millibar) oder in Großbritannien
wird der Luftdruck auch in mmHg (mm Quecksilbersäule
[750 mmHg = 29,53 inch = 1000 mbar = 1 bar)) angegeben. |
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| Barogeber |
Mit dem
Barogeber wird der absolute Luftdruck
der Atmosphäre am jeweiligen Standort
gemessen. Das Gerät ist für den Außen- und Inneneinsatz
geeignet. Dabei wird ein temperierter, piezokeramischer Absolutdrucksensor
eingesetzt, der sich durch thermische und mechanische Stabilität
auszeichnet. Der elektrische Anschluss erfolgt über eine 8-polige
Klemmleiste und einer Spezial-Kabelverschraubung mit Luftdruck-Ausgleichsfunktion. |
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Barogeber im Umweltmessbereich
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| Quelle:
Adolf Thies GmbH & Co. KG |
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Der Barogeber ist
für den Einsatz im Umweltmessbereich
konzipiert, weil es hier auf eine hohe Genauigkeit, ein
schnelles Ansprechverhalten, eine Langzeitstabilität
und Zuverlässigkeit ankommt. |
Die Messwerte
weden als elektrische Spannungswerte ausgegeben.
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Ein
digitaler Barogeber hat einen Analogausgang
zur Ermittlung des atmosphärischen Luftdruckes. Als
Sensor dient eine Aneroiddose mit induktivem Wegaufnehmer.
Das Sensorsignal wird elektronisch verstärkt und an
einer LED- Anzeige digital angezeigt. Zum Anschluss an elektronische
Registrier- und Regelgeräte
ist ein Stromausgang vorhanden. |
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| Barogeber
für
Dataloggersysteme |
| Quelle:
Adolf Thies GmbH & Co. KG |
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| Barometer |
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 zum
Meßort. Dabei nimmt der Luftdruck je 8 Meter um
ca. 1 hPa ab. |
| Barometerarten |
- Flüssigkeitsbarometer (Quecksilber-
und Wetterglas [Goethe-Barometer])
- Dosenbarometer und Röhrenbarometer
- Sturmglasbarometer
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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. |
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Quelle:
D. Tusche Glashütte Görlitz |
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Ein
Wetterglas (Goethe-Barometer)
wird schon seit Jahrhunderten als Messgerät
für Luftdruckschwankungen verwendet.
Das Goethebarometer ist das älteste
Barometer der Welt. Als die Mauren in Spanien 711 Cordoba
gründeten, führten sie solche Barometer mit
sich. Sie waren damals die führenden Wissenschaftler
der Welt. Erst 1643 erfand Toricelli,
ein Schüler Galileo Galileis, das genauere Quecksilberbarometer,
welches nach dem gleichen Prinzip der Druckeinwirkung
auf eine Flüssigkeit arbeitet.
Es besteht aus einem mit destilliertem
Wasser, das mit Lebensmittelfarbe
eingefärbt wird, 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 kann aber
ungenau sein, weil die Wasserstandsveränderungen
auch von der Umgebungstemperatur beeinflusst
wird. Deswegen sollte ein Aufstellungs- bzw. Aufhängungsort
gewählt werden, der sicn nicht in der Nähe
von Heizkörpern, Öfen, kalten Flächen
und direkter Sonneneinstrahlung befindet.
Heutzutage ist das Wetterglas "nur"
noch ein Modegegenstand. |
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Wetterlagen |
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Quelle:
D. Tusche Glashütte Görlitz |
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Dosen-
und Röhrenbarometer bestehen aus
einem evakuierten oder mit Gas
gefüllte Blechbehälter bzw. Röhre.
Der Zeigerausschlag wird durch das
Ausbeulungs- bzw. Krümmungsverhalten
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.
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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. |
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Röhrenbarometer |
Quelle:
Freunde alter Wetterinstrumente |
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| Sturmglas(-Barometer) |
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. |
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Dänisches
Sturmglas |
Quelle:
E. S. Soerensen/Stig Larsen |
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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.
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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.
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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.
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Das Sturmglas
soll eine Wettervorhersage über
einen Zeitraum von ca. 24 bis 36 Stunden erlauben. |
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Quelle:
E. S. Soerensen/Stig Larsen |
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Farn-ähnliche Kristalle bilden sich |
Farn-ähnliche Kristalle verschwinden |
Sternkristalle schweben nach unten |
Kristalle überall in der Flüssigkeit |
Klare Flüssigkeit |
Kalt
und stürmisch |
Wärmer |
Frost |
Gewitter/Regen |
Heiter
und trocken |
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Die Farn-ähnlichen
Kristalle sind auf der Windseite (Luv-Seite) am höchsten. |
Quelle:
E. S. Soerensen |
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