1. ^Barometrische Höhenmessungen^. Trägt man das Barometer auf einen
Berg, so findet man, daß es sinkt, um so tiefer, je höher man steigt;
denn das Barometer gibt nur den Druck der ^über^ ihm befindlichen
Luftsäule an; da diese auf dem Berge geringer ist als im Tale, #so steht
das Barometer auf dem Berge niedriger als im Tale#. (Perier 1648). Nur
auf dem Meeresspiegel steht das Barometer 76 _cm_ hoch. Steigt man 10
_m_, so sinkt das Barometer um ca. 1 _mm_, bei 20 _m_ um ca. 2 _mm_. Das
geht jedoch nicht so einfach fort; denn wenn man höher hinaufkommt, so
wird die Luft dünner, infolgedessen leichter, und man muß dann um mehr
als 10 _m_ steigen, wenn das Barometer wieder um 1 _mm_ sinken soll. Man
hat nun berechnet, wie hoch das Barometer bei den verschiedenen Höhen
über dem Meere stehen muß, und findet dies in den ^hypsometrischen
Tabellen^. Kennt man den mittleren Barometerstand eines Ortes, so kann
man mit großer Genauigkeit dessen Meereshöhe angeben. ^Der mittlere
Barometerstand^ ergibt sich als Mittel aus vielen Beobachtungen.
Will man die Höhe eines Berges messen, so muß man möglichst zu derselben
Zeit den Unterschied der Barometerstände am Fuß und am Gipfel bestimmen
und hieraus mittels der hypsometrischen Tafel die Höhe des Berges
berechnen; sie ergibt sich jedoch etwas ungenau.
2. ^Das Barometer in der Witterungskunde (Meteorologie)^. Das Barometer
zeigt ein unregelmäßiges Fallen und Steigen, welches mit der ^Witterung^
zusammenhängt. Bei tiefem Barometerstand bringen westliche Winde uns
Wolken und Regen oder Schnee, im Sommer Kälte, im Winter Wärme;
insbesondere auf rasches und tiefes Fallen des Barometers tritt oft
stürmisches Wetter ein. Bei hohem Barometerstand dagegen herrschen
leichte bis mäßige östliche Winde, geringe Bewölkung und im Sommer große
Hitze, im Winter strenge Kälte. Wegen dieses Zusammenhanges benützte man
das Barometer zur Vorherbestimmung des Wetters und nannte es auch
^Wetterglas^.[2] Die Wetterprophezeiungen (^Prognosen^) zeigten sich
aber als sehr unzuverlässig.
[2] Es mag hier erwähnt werden, daß Guericke schon vor Torricelli ein
Barometer erfunden hatte; es war ein Wasserbarometer, also eine ca. 10
_m_ lange mit Wasser gefüllte Röhre; erst auf dem Reichstage zu
Regensburg 1654 erhielt er Kunde von Torricellis Entdeckung. Dies
Wasserbarometer benützte er schon als Wetterglas und prophezeite einen
Sturm (1660). Andererseits hatte die Akademie von Florenz keine
Kenntnis von Guerickes Luftpumpe und untersuchte doch schon das
Verhalten verschiedener Körper und Erscheinungen im luftleeren Raum,
indem sie Torricellische Vakua von großen Volumen herstellte. Auch
Paskal erforschte 1646 die Gesetze des Luftdruckes durch barometrische
Versuche.
[Abbildung: Fig. 57.]
[Abbildung: Fig. 58.]
Man fand jedoch andere mit dem Luftdrucke zusammenhängende Gesetze, die
ebenso sicher, als für die Wetterprognosen wichtig sind. Sie sind: 1.
^das Gesetz der barometrischen Minima und Maxima^. Wenn man an vielen
Orten Europas täglich zu gleicher Zeit (etwa 8 Uhr morgens) den
Barometerstand beobachtet[3], diese Beobachtungen sammelt und
vergleicht, indem man sie auf eine Landkarte einträgt (^synoptische^
Karte), so findet sich stets eine gesetzmäßige Verteilung des
Barometerstandes. Ein Punkt hat den tiefsten Barometerstand; dort liegt
das ^barometrische Minimum^; von diesem Punkte nach ^allen^ Richtungen
auswärts steigt das Barometer, und zwar ziemlich gleichmäßig; verbindet
man alle diejenigen Punkte, die gleich hohen Barometerstand haben, so
haben diese Linien, Isobaren, eine ^nahezu kreisförmige^ Gestalt und
umgeben in immer größeren Ringen das barometrische Minimum. Den ganzen
Bereich, den diese zum Minimum gehörigen Isobaren einschließen, nennt
man eine ^barometrische Depression^. (Fig. 57.)
[3] Diese Barometerstände müssen zuerst auf das Meeresniveau reduziert
werden, d. h. man muß berechnen, wie hoch das Barometer an diesem Orte
stehen müßte, wenn der Ort auf dem Meeresniveau läge. Z. B. zu 740,6
_mm_ müssen bei 220 _m_ Lokalhöhe 21,6 _mm_ addiert werden.
Das barometrische Minimum beträgt in Europa meistens an 730 _mm_, geht
hie und da bis 710 _mm_, in der heißen Zone bis 700 _mm_ herunter. Die
barometrischen Depressionen rücken bei uns in der Hauptrichtung von
^West nach Ost^ vor, sie kommen vom atlantischen Ozean, ziehen über
England, die Nordsee, Dänemark, die Ostsee nach Rußland, oder sie
dringen von den Faröerinseln gegen Norwegen und über Schweden nach
Rußland, oder sie ziehen zwischen Island und Norwegen ins nördliche
Eismeer und streifen bloß Europa. ^Auf diesen Wegen sind sie am
tiefsten^. Einige dringen in Frankreich ein und durchziehen Europa,
andere dringen über Dänemark nach Deutschland ein, manche durchstreifen
das Mittelmeer, kommen wohl auch vom nordadriatischen Meer nach
Österreich; ^alle ins Innere des Kontinentes eindringenden Depressionen
verlieren meist rasch an Tiefe^, verflachen sich, füllen sich aus und
verschwinden. Auf der nördlichen Halbkugel schreiten die Depressionen in
den Tropen in der Richtung nach _WNW_, außer den Tropen nach _ENE_ fort;
auf der südlichen Halbkugel hat man _S_ statt _N_ zu setzen. Innerhalb 6
Breitengraden zu beiden Seiten des Äquators wurden nie Depressionen
beobachtet (Kalmenzone). Das Fortschreiten der Depressionen beträgt in
Europa ca. 27 _km_ in einer Stunde.
In dem Gebiete, das dem Bereiche des Minimums nicht angehört, ist das
^barometrische Maximum^: dort befindet sich ein Ort, der den höchsten
Barometerstand hat, und von ihm nach allen Richtungen auswärts nimmt der
Barometerstand ab: die ^Isobaren^ laufen auch ^kreisförmig^ um das
Maximum, sind aber der Form nach lange ^nicht so regelmäßig^ und liegen
stets viel weiter voneinander entfernt als beim Minimum. (Fig. 58.) Der
Bereich des Minimums ist vergleichbar einem trichterförmigen Tale mit
steilen Abhängen, das Maximum einem flachen Hügel mit sanft ansteigenden
Rändern. Auch die Maxima verändern ihre Lage, jedoch ^unregelmäßig^,
bilden sich meist über großen Ländermassen aus (Rußland, Mitteleuropa)
und bleiben oft ^lange ruhig^ stehen.
2. ^Das Windgesetz^ (von Buijs Ballot): Alle Winde sind Luftströmungen,
welche von einem Gebiete höheren Luftdruckes zu einem solchen
niedrigeren Luftdruckes fließen. Diese Luftströmungen folgen hiebei
nicht der kürzesten Verbindungslinie, sondern erleiden infolge der
Achsendrehung der Erde eine Ablenkung, so daß sie in Spiralen laufen.
#Die Winde laufen auf der nördlichen Halbkugel um das barometrische
Minimum herum entgegengesetzt dem Zeiger der Uhr.# Von dieser Richtung
weichen die Winde jedoch derart ab, daß sie etwas ^gegen das Minimum
zugewendet^ sind; so hat ein Ort südlich vom Minimum meist
Westsüdwestwind, sogar Südwestwind. Es kommt aber nie vor, daß die
Windrichtung von dieser Hauptrichtung ganz abweicht; der Wind läuft nie
in entgegengesetzter Richtung um das Minimum und nie vom Minimum weg.
Auf der ^südlichen Halbkugel^ läuft der Wind in ^entgegengesetzter
Richtung^ um das Minimum, also ^gerade wie der Zeiger der Uhr^, aber
auch dem Minimum zugewendet.
Jede solche wirbelförmige Luftbewegung nennt man einen ^Cyklon^. ^Auch
um das Maximum laufen die Winde, aber gerade umgekehrt, also bei uns wie
der Zeiger der Uhr^ (^Anticyklon^), und sind dabei etwas vom Maximum
abgewendet; doch sind diese Richtungen im allgemeinen größeren
Abweichungen ausgesetzt als beim Minimum.
Die ^Windstärke^ hängt mit der Nähe der Isobaren zusammen; je ^näher^
die Isobaren aneinander liegen, desto ^stärker^ ist der Wind, und gerade
dort, wo sie am ^nächsten^ beieinander liegen, ist der Wind am
^stärksten^. ^Stürmische Winde^, volle Stürme und Orkane kommen nur im
Bereich der barometrischen Depressionen vor (ausgenommen rasch
vorübergehende Gewitterstürme), und zwar sind sie um so stärker, je
tiefer das Minimum ist; deshalb kommen Orkane fast nur in der heißen
Zone vor. Da beim Maximum die Isobaren stets verhältnismäßig weit
auseinander liegen, so sind die in seinem Bereich auftretenden Winde
meist schwach, höchstens an den Rändern stark, nie stürmisch.
3. ^Einfluß auf das Wetter^. Wenn ein barometrisches Minimum vom Meere
her ins Land eindringt, so führt der Wind Luft vom Meere herein, die
feucht ist und deshalb viel Regen bringt; diese Luft ist im Sommer
kälter und im Winter wärmer als das Land. Da in bezug auf Deutschland
die meisten Depressionen nördlich vorüberziehen, so erhalten wir durch
sie südwestliche, dann westliche Winde mit Bewölkung und Regen. Im
Bereich des Maximums, insbesondere wenn es über einer großen Ländermasse
steht, herrschen schwache bis mäßige Winde, bei uns meist östlicher
Richtung, heiterer Himmel und Trockenheit, im Sommer infolge des
Sonnenscheins große Hitze, im Frühjahre und Herbst in den hellen Nächten
oft Frost, im Winter in den langen, hellen Nächten große Kälte, die
durch den kurzen täglichen Sonnenschein nicht beseitigt werden kann.
4. ^Die Wetterprognosen^. Wenn an vielen Orten zu gleicher Zeit täglich
Barometer, Thermometer, Windrichtung und -Stärke, Bewölkung, Regen oder
Schnee beobachtet werden, und diese Beobachtungen sofort alle an eine
meteorologische Zentralstation telegraphiert werden, so ist man dort
imstande, die Witterungslage zu überblicken und auf Grund der
angegebenen Gesetze das künftige Wetter ^vorherzusagen^
(^prognostizieren^), wenn auch nur für den nächsten Tag und für einen
ziemlich kleinen Bezirk. Auch Sturmwarnungen werden ausgegeben.