Luftdruck

 

 

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Luftdruck

Der Luftdruck wird rund um die Uhr an unzhligen Punkten der Erde mit groer Przision gemessen und in Form von Linien gleichen Luftdruckes oder Isobaren in den Wetterkarten dargestellt. Er bildet so die Basis fr die grorumige wie fr die lokale Wettervorhersage und dient dem Luftverkehr als Navigationshilfe.

Aber was ist eigentlich Luftdruck, wie kommt er zustande und was bewirkt er?

Die Atmosphre ist die von der Schwerkraft festgehaltene Gashlle der Erde. Unter der Wirkung der Gravitation bt jeder Krper auf seine Auflageflche einen Druck aus, der seiner Masse, d.h. seinem Gewicht entspricht. Dies gilt somit auch fr die Luft. Genauso wie Wasser in einem Gef癌 hat somit auch die Luft ein Gewicht und mit diesem Gewicht drckt sie auf die Erdoberflche. Der dadurch hervorgerufene Druck ist das, was man als Luftdruck bezeichnet.

Die Luft unserer Atmosphre besteht nmlich aus einer unvorstellbar groen Anzahl von Luftmoleklen. Die Masse und damit das Gewicht jedes einzelnen Luftmolekls ist wiederum unvorstellbar gering, gleichwohl greift an jedem die Schwerkraft an. Durch die riesige Menge an Luftmoleklen kommt so trotzdem ein erhebliches Gewicht zusammen. Die Gesamtmasse der Atmosphre betrgt 5 x 1015 t. Die Gr秤e der Erdoberflche betrgt etwa 510106 km. Da der Druck als Kraft pro Flche definiert ist, ergibt sich fr den Luftdruck ein globaler berschlagswert von 1105 N/m. ber jedem Quadratmeter Erdoberflche befinden sich daher ca. 10.000 kg Luft.

Mit diesem Gewicht bt sie auf eine horizontale Flche, z.B. den Erdboden, einen Druck aus, den Luftdruck.

Das Gewicht der Luft

In der Meteorologie gilt als Luftdruck das Gewicht einer Luftsule von einem cm2 Querschnitt, die von der Erdoberflche bis zum ueren Ende der Atmosphre reicht.

Luftdruck

Zur Veranschaulichung nehmen wir gedanklich eine Luftsule, die von der Erdoberflche bis an die Obergrenze der Atmosphre reicht, wie das die Abbildung auf der rechten Seite zeigt.

Durch das Gewicht dieser Luftsule wird die darunter befindliche Luft zusammengedrckt und damit eine Spannung erzeugt, die dem Druck von oben das Gleichgewicht hlt. Diese Spannung wirkt nach allen Seiten und entspricht genau dem ber das Gewicht der Luftsule definierten Luftdruck. Der Luftdruck ist also gleich dem Gewicht der ber einer bestimmten Flche befindlichen Luftsule. Wie das Bild links zeigt, gilt damit:

Luftdruck

=

Gewicht einer Luftsule
geteilt durch die Grundflche

Luftdruck und Luftdichte

Luftdruck und Luftdichte in Abhngigkeit von der Hhe vergr秤ern
Luftdruck und Luftmasse

Dabei ist es unerheblich, ob sich diese Bezugsflche am Erdboden oder oberhalb in der Atmosphre befindet die Definition fr den Luftdruck bleibt die gleiche. Allerdings ist die Luftsule ber einer hher gelegenen Bezugsflche krzer und damit leichter. Deshalb ist in dem Fall auch der an der Bezugsflche herrschende Luftdruch geringer. In Hochlagen ist die Entfernung zur Grenze der Erdatmosphre wesentlich kleiner als in Tieflagen. Dadurch ist auch die Luftsule kleiner und damit der Luftdruck niedriger. Der Luftdruck am Boden ist folglich im Hochgebirge geringer als im Flachland oder auf Meereshhe. Der hydrostatische Luftdruck sinkt generell bei einer Hhenzunahme, sein Gradient (eigentlich korrekt: seine erste Ableitung) wird ber die barometrische Hhenformel angenhert.

Infolge des gr秤eren Gewichts der darber liegenden Luftsule ist der Luftdruck folglich an der Erdoberflche am gr秤ten und nimmt mit zunehmender Hhe exponentiell ab, weil die Lnge der Luftsule, die auf die Luft darunter drckt, nach oben hin immer krzer und somit ihr Gewicht immer geringer wird. Dies zeigt das Bild links.

Auerdem ist Luft, wie jedes andere Gas auch, leicht zusammendrckbar. Sie wird daher allein schon durch ihr eigenes Gewicht am Erdboden strker zusammengedrckt als in hheren Luftschichten. Ihre Dichte ist also in Erdbodennhe hoch und nimmt mit zunehmender Hhe ab. Die Atmosphre hat deshalb keine einheitliche Dichte und somit auch keine lineare Druckabnahme mit zunehmender Hhe der Gassule (껳ompressibilitt).
Dies betrachten wir im Kapitel "Luftdichte" genauer.

Der mittlere Luftdruck betrgt in Meereshhe 1013.25 hPa. Laut Standardatmosphre verringert er sich bis in 5,6 km Hhe auf 500 hPa (etwa die Hlfte des Bodenwertes) und in 31 km Hhe auf 10 hPa (etwa ein Hundertstel des Bodenwertes). Das zeigt die Abbildung links unten.

Der Luftdruck nimmt in den unteren Luftschichten der Atmosphre rasch mit zunehmender Hhe ab und erreicht ber Mitteleuropa etwa 5.500 m ber NN (Meeresspiegelhhe) die 500 hPa-Schwelle. Mit weiter zunehmender Hhe beschleunigt sich die Druckabnahme immer mehr. Dies wird deutlich, wenn man den vertikalen Luftdruck-Gradienten nach Magabe der barometrischen Hhenstufen in Bodennhe (1h Pa pro 8,4 m Hhenunterschied) mit dem entsprechenden Gradienten in 5.600 m Hhe (1h Pa pro 14,7 m Hhenunterschied) vergleicht. Wegen der Hhenabhngigkeit des Luftdrucks knnen nur diejenigen Druckwerte zusammen kartenm癌ig dargestellt werden, welche sich auf das gleiche Referenzniveau (z.B. auf die Meeresspiegelhhe NN) beziehen (Bodenluftdruckkarten).

Mit zunehmender Hhe nehmen also sowohl der Druck als auch die Dichte der Erdatmosphre stark ab, genau genommen in exponentieller Form. Auf Meereshhe liegt der mittlere Atmosphrendruck bei 1013,25 hPa. In 5,5 km Hhe betrgt er nur noch rund 500 hPa, in 7 km nur noch etwa 350 hPa und in etwa 30 km Hhe ist er bereits auf ca. 10 hPa abgefallen. In Hhe der Stratopause betrgt der Luftdruck nur noch ein Tausendstel seines Werts auf Meereshhe. Bei einer linearen Abnahme wre der Luftdruck sonst in einer Hhe von 7,5 km bereits Null.

Aus diesem Grund befinden sich rund 50 % der gesamten Luft der Atmosphre unterhalb von 5,5 km Hhe, 95 % der Atmosphrenmasse liegen unterhalb der Ozonschicht. Insgesamt befinden sich etwa 99 % der gesamten Luftmasse in einer nur ca. 30 km mchtigen Schicht oberhalb des Erdbodens. Wenn man bedenkt, da die Erde einen mittleren Durchmesser von etwa 12.800 km hat, so wird deutlich, da man sich die Erdatmosphre als eine uerst dnne "Haut" vorstellen kann, die den Planeten umgibt.

Diesen Zusammenhang zeigen die beiden Bilder links oben.

Diese gesetzm癌ige Luftdruckabnahme mit der Hhe wird zur barometrischen Hhenmessung benutzt.

Luftdruck ist also 

  • der von der Atmosphre auf die Erdoberflche ausgebte Druck
    oder mit anderen Worten
  • das Gewicht der Masse der Luftsule, die vom Messpunkt bis zum ueren Ende der Atmosphre reicht.

 

Warum zerquetscht mich der Luftdruck nicht?

Weil der Luftdruck von allen Seiten gleich auf unseren Krper einwirkt, wirkt der Druck der einen dem Druck der anderen Seite entgegen. Diese gegenlufigen Krafte heben sich somit gegenseitig auf.
Daher bleiben wir adrett und fesch und werden nicht zerdrckt.

 

Der hchste Luftdruck auf der Erde wurde bisher mit rund 1080 hPa in einem winterlichen Hoch ber Sibirien gemessen. Der niedrigste Luftdruck tritt in tropischen Wirbelstrmen auf, wo schon ein Extremwert von unter 880 hPa beobachtet wurde.
In Berlin betrug das bisher gemessene Luftdruckminimum 966 hPa (1955), das Luftdruckmaximum 1058 hPa (1907). Am 24. Januar 2009 wurde in Rotterdam in einem Orkantief ein Luftdruck von nur 961 hPa gemessen.

Nheres zur Druckmessung und den dabei verwendeten Maeinheiten steht im Kapitel "Druckmessung".

 

Der barometrische Luftdruck

ber jedem Quadratmeter Erdoberflche befinden sich, wie schon gesagt, ca. 10.000 kg Luft, die unter der Wirkung der Schwerkraft Druck ausben. Das Gewicht der Luft der Atmosphre erzeugt auf der Erdoberflche also einen bestimmten Luftdruck. Dieser Luftdruck wird atmosphrischer Luftdruck genannt. Je mehr Luft sich ber einer Flche befindet, desto hher ist folglich der atmosphrische Luftdruck. Unterschiedlich hoch gelegene Orte haben deswegen einen unterschiedlichen Luftdruck. In Meereshhe herrscht ein Druck von etwa 100.000 Pa oder 1.000 hPa (Hektopascal). Pro 5.500 m Hhenzunahme nimmt der Luftdruck um die Hlfte ab, d.h. in 5.500 m Hhe betrgt der Druck nur noch ca. 500 hPa, in 11.000 m Hhe nur noch 250 hPa. Das zeigen die Schaubilder oben.

Um einen mit anderen Mestationen vergleichbaren Luftdruck zu erhalten, mu dieser auf mittlere Meereshhe umgerechnet (reduziert) werden. Der so errechnete (reduzierte)Luftdruck ist dann der allgemein bekannte barometrische Luftdruck von im Mittel 1013,2 hPa. Nheres zur Reduzierung des Luftdrucks steht im Kapitel Druckmessung.

Der barometrische Luftdruck ndert sich aber auch mit den jeweils am Meort herrschenden Wetterbedingungen und ist damit zugleich ein wichtiger Parameter fr die Wettervorhersage. Ein hoher Luftdruck steht nmlich immer im Zusammenhang mit warmen Luftmassen, whrend ein tiefer Druck auf kalte Luftmassen hindeutet. Fr die Wettervorhersage ist dabei das Ma und die Geschwindigkeit der 훞derung des Luftdrucks wichtiger als dessen absoluter Wert. So weist ein steigender Luftdruck stets auf eine Verbesserung der Wetterbedingungen hin, ein fallender auf eine Verschlechterung.

 

QFF und QFE

QFF (relativer Luftdruck) bezeichnet den aktuellen Luftdruck, reduziert auf Meereshhe unter Bercksichtigung der aktuellen atmosphrischen Verhltnisse am Messort. QFF ist fr die Meteorologie wichtig, die in der Bodenwetterkarte eingezeichneten Isobaren beziehen sich auf das QFF.

QFE (absoluter Luftdruck) ist der gemessene Luftdruck am Boden.

Nheres zu diesen Q-Codes steht im Kapitel Hhenmesser.

 

Die barometrische Hhenstufe

Wie schon erwhnt, wird die ber dem Beobachtungsort befindliche Luftsule mit zunehmender Hhe krzer. Deshalb nimmt der Luftdruck und parallel dazu auch die Luftdichte in gesetzm癌iger Weise mit der Hhe ab. Da die Luftdichte mit zunehmender Hhe exponentiell abnimmt, mssen die Hhennderungen fr gleiche Druckunterschiede folglich immer gr秤er werden.

Tatschlich nimmt der Luftdruck in Bodennhe bei einer Hhennderung von 8 m (30 ft) um 1 hPa ab. Befindet man sich aber in 2.000 m Hhe, muss man schon etwa 10 m, in 5.500 m Hhe (rund 500 hPa) ca. 16 m, in 11 km Hhe (rund 250 hPa) etwa 32 m und in 16,5 km Hhe (rund 125 hPa) etwa 64 m nach oben steigen, um eine Drucknderung von 1 hPa zu erreichen. Ebenso hat die jeweilige Temperatur Einflu auf den Luftdruck.

Diese Hhenunterschiede je Druckeinheit nennt man die barometrischen Hhenstufen.  

Die barometrische Hhenstufe ist die Hhendifferenz, in welcher sich der Luftdruck um 1 hPa ndert.

Als Faustformel fr mittlere Hhen und Temperaturen gilt 1 hPa/30 ft.
Diesen Rundungswert nutzen Luftfahrer hufig fr berschlgige Berechnungen.

barometrische Hhenstufen

Barometrische Hhenstufe [m/hPa]

 

- 15 C

0 C

15 C

30 C

0 m  

7, 5

7,9

8,3

8,8

500 m  

7,9

8,3

8,7

9,2

1000 m  

8,3

8,7

9,2

9,6

2000 m  

9,3

9,7

10,1

10,6

3000 m  

10,4

10,8

11,2

11,6

Aber Achtung: Der Zusammenhang zwischen Luftdruck und Hhe ist nicht linear. Der Druck nimmt mit zunehmender Hhe vielmehr logarithmisch ab. Aufgrund dieses exponentiellen Zusammenhanges darf fr dazwischen liegende Werte nicht linear interpoliert werden!

Als Faustformel kann man bis zu einer Hhe von 6.000 m MSL annehmen:

Hhenstufe = 8 + Hhe in km MSL

Beispiel: In 5.000 m MSL (= 5 km MSL) betrgt die Hhenstufe 8 + 5 = 13 m/hPa.

Fr mittlere Hhen und Temperaturen gilt auch : 1 hPa/30 ft

In MSL

8 m/hPa

In 2.000 m MSL

10 m/hPa

In 4.000 m MSL

12,5 m/hPa

In 6.000 m MSL

15,5 m/hPa

Den Zusammenhang zwischen Hhennderungen und den entsprechenden Drucknderungen gibt eine verhltnism癌ig einfache Formel, die statische Grundgleichung, wieder. Diese besagt, da die bei der Hhennderung eintretende Drucknderung abhngig ist von der Schwerkraft und der Dichte der Luft. Weil sich die Gewichtskraft mit der Hhe aber nur sehr langsam ndert, hngt die Drucknderung fr eine bestimmte Hhennderung im wesentlichen von der Luftdichte ab.

Aus der statischen Grundgleichung ergibt sich aber noch eine weitere sehr wichtige Tatsache. Weil sich die Luftdichte aber auch mit der Temperatur ndert, sind Drucknderungen mit der Hhe, wenn man die Gewichtskraft als konstant annimmt, eben von der Temperatur abhngig. In einer relativ warmen Luftsule haben folglich Flchen gleichen Luftdrucks einen gr秤eren Abstand, bzw. der Luftdruck nimmt mit der Hhe langsamer ab als in einer relativ kalten Luftsule. In gr秤eren Hhen mit dem dort herrschenden geringeren Luftdruck und bei hheren Temperaturen verndert sich der Luftdruck also langsamer, die barometrische Hhenstufe nimmt zu. Bei gleichem Bodendruck herrscht daher in einer bestimmten Hhe in der Warmluft hherer Luftdruck als in der Kaltluft. Bei einem Bodendruck von 1000 hPa ergibt sich beispielsweise in 5000 m Hhe bei einer Mitteltemperatur der Luftsule von 10 C ein Druck von 526 hPa, bei einer Mitteltemperatur von +10 C ein Druck von 546 hPa. Der Druck von 500 hPa wird in der kalten Luftsule in etwa 5350 m, in der warmen erst in 5700 m erreicht.

Das Anwachsen der barometrischen Hhenstufen mit zunehmender Hhe hat darin seine Ursache.

Hierauf beruht die barometrische Hhenmessung. Sie erfolgt mittels des am Messort herrschenden Luftdrucks. Im Gegensatz zur trigonometrischen oder nivellitischen Hhenmessung ist sie zwar weniger genau, aber rasch und kostengnstig durchfhrbar. Die Messgerte heien Altimeter oder Hhenmesser.

 

Zur Vertiefung nun noch etwas Wissenschaft:

Das ideale Gasgesetz

Den Zusammenhang zwischen Druck P, Volumen V, Temperatur T und der Stoffmenge n eines idealen Gases beschreibt das ideale Gasgesetz (auch allgemeine Gasgleichung).

Dabei ist R die allgemeine Gaskonstante = 8,314510 .

Wird die Masse des Gas konstant gehalten, kann die Gleichung zu   vereinfacht werden.

Das bedeutet fr Vernderungen:

  • Bei konstanten Druck P: Temperatur T nimmt zu, Volumen V nimmt zu
  • Bei konstantem Volumen V: Temperatur T nimmt zu, Druck P nimmt zu
  • Bei konstanter Temperatur T: Druck P nimmt zu, Volumen V nimmt ab.

 

Die barometrische Hhenformel

Die barometrische Hhenformel beschreibt die vertikale Verteilung der Luftteilchen in der Atmosphre, also die 훞derung des Luftdruckes mit der Hhe. Man spricht daher auch von einem vertikalen Druckgradienten, der jedoch wegen der Wetterdynamik in der unteren Atmosphre nur nherungsweise mathematische beschrieben werden kann. In vereinfachter Form kann, wie soeben dargestellt, gem癌 der barometrischen Hhenstufe grob angenommen werden, da der Luftdruck in der Nhe des Meeresspiegels um 1 hPa je 8 m Hhenzunahme abnimmt.

Die Thermische Zustandsgleichung idealer Gase beschreibt, wie Druck, Dichte und Temperatur der Atmosphre miteinander gekoppelt sind. Wenn zwei dieser Werte bekannt sind, kann der dritte daraus berechnet werden. Aufgrund der Gravitation wird die Atmosphre immer dichter, je weiter man sich der Erdoberflche nhert. Die Dichte ist aber auch von der Temperatur abhngig, welche nicht so einfach berechnet werden kann. Es wird im Standardmodell daher ein mittlerer gemessener Temperaturverlauf festgelegt. Damit kann dann die Dichte und der Druck in Abhngigkeit der Hhe (bzw. Temperatur) berechnet werden.

Die Abnahme des Luftdrucks in der Atmosphre ist proportional zum Luftdruck selbst. Dies ist nun keine Tautologie, sondern besagt schlicht, da die Rate der Luftdruckabnahme der Abnahme des Luftdrucks selbst entspricht. So ist beispielsweise die Zunahme des Laubmenge proportional zur Anzahl der Bume in einem Wald. Proportionalitten dieser Art fhren zu exponentiellen Beziehungen der Form:

p   =   Luftdruck in einer Hhe h
p0  =   Luftdruck in einer Referenzhhe (z.B. NN)
a   =   Proportionalittskonstante = R톂/g
h   =   betrachtete Hhe (z.B. Zugspitze)

Lst man diese Gleichung nach der Hhe h auf, ergibt sich:

Diese Gleichung bezeichnet man als barometrische Hhenformel. Damit kann man bei gegebenem Druck auf einem  Referenzniveau die momentane Hhe .NN. aus einer Druckmessung bestimmen. Diese Gleichung gilt nur fr eine isotherme Atmosphre, da T in der unteren Gleichung konstant ist.

 

Luftdruck und Temperatur

Wie an der obigen Formel zum idealen Gasgesetz (allgemeine Gaszustandsgleichung) unschwer zu erkennen ist, nimmt der Luftdruck bei konstantem Volumen mit steigender Temperatur zu. Luftdruck und Temperatur sind also direkt voneinander abhngig. Dies liegt daran, da die Luftmolekle sich bei steigender Temperatur schneller bewegen und somit ihre Bewegungsenergie zunimmt. Dadurch wird mehr Impulskraft bertragen und die ausgebte Kraft pro Flche, der Druck, steigt. Dies macht man sich beispielsweise im Automotor zunutze. Dort erhitzt verbrennendes Benzin einen im Volumen unvernderlichen Brennraum (Zylinder) und erhht so den Druck im Zylinder.

Andererseits nimmt die Temperatur in der Atmosphre mit zunehmender Hhe ab. Der Grund dafr ist, da der Luftdruck mit zunehmender Hhe abnimmt. Auch dieser Zusammenhang zwischen Luftdruck und Lufttemperatur folgt aus der oben dargestellten Formel zum idealen Gasgesetz:

Steigt ein Luftpaket mit definiertem Volumen von 1 m3 auf, verringert sich mit seiner Dichte auch seine Temperatur pro Hhenintervall um einen konstanten Betrag. Diesen Betrag nennt man trockenadiabatischen Temperaturgradient.
Adiabatisch heit ohne externe Zufuhr von Wrmeenergie (in unserem Beispiel also, ohne da das aufsteigende Luftpaket mit seiner Auenwelt in Beziehung tritt).

Der trockenadiabatischen Temperaturgradient betrgt 1캜/100 m Hhe!

Ergnzend darf hierzu noch auf die Ausfhrungen im Abschnitt "Kinetische Gastheorie" im Kapitel "Luftdichte" und das Kapitel "Themodynamik" verwiesen werden.

Mehr Einzelheiten zu diesen Zusammenhngen und zum physikalischen Hintergrund finden Sie im Kapitel Adiabasie.

Die Standardatmosphre

Um vergleichbare Werte zu erhalten sind in der  Luftfahrt international einheitlich die Bedingungen der sog. Standard-Atmosphre vereinbart. Der Begriff der Standardatmosphre bezeichnet idealisierte Eigenschaften der Erdatmosphre in Bezug auf die Zustandsgr秤en Temperatur, Luftdruck und -dichte in Abhngigkeit von der Hhe.

Die internationale Standardatmosphre (engl.: International Standard Atmosphere, ISA) ist von der International Civil Aviation Organization (ICAO) definiert worden. Sie stellt eine Atmosphre dar, bei der die Zustandsgr秤en Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Temperaturabnahme je 100 m Hhenstufe Werte haben, die ungefhr den auf der Erde herrschenden Mittelwerten entsprechen. Damit entspricht die internationale Standardatmosphreweitgehend den in mittleren Breiten (Deutschland) tatschlich herrschenden Druck- und Temperaturverhltnissen (15 C, 1013,25 hPa).

Zur Vermeiung von Miverstndnissen sei hier bemerkt, da die in der Luftfaht verwendete Standardatmosphre von teilweise anderen Grundwerten ausgeht als die Meteorologie.

Luftdruck und Hhe nach ISA

Folgende Parameter sind fr die ISA festgelegt:

  • Luftdruck: 1013,25 hPa
  • Temperatur: 15 캜 (oder 288,15 K)
  • Temperaturabnahme (Gradient): 2 캜/1.000 ft (= 6,5 캜 pro 1.000 m = 6,5 K/km) Hhengewinn bis in eine Hhe von 11.000 m
  • Luftdichte: 1,225 kg/m
  • relative Luftfeuchte: 0 %
  • Hhe: 0 m MSL (NN) bei Normort 45.ter Breitengrad
  • Tropopausenhhe: 36.000 ft (11 km)
  • Tropopausen- (Stratosphren-) Temperatur: - 56,5 캜
  • Isothermie von 11 km bis 20 km, darber Temperaturzunahme mit unterschiedlichen Gradienten.
  • Zusmmensetzung der Luft ist bis 80 km Hhe gleich.

Die Standardatmosphre enthlt somit formal keinen Wasserdampf, allerdings kann ber Gewicht, Druck und Temperatur der Wasseranteil errechnet werden.

Ziel dieser Festlegung ist die Schaffung einer international einheitlichen Bezugsgr秤e, nicht dagegen eine genaue Beschreibung der tatschlichen Atmosphre. Diese Definitionen werden z.B. bentigt, um bei einem Triebwerkslauf in einem Teststand die Leistungswerte auf einen neutralen Standard einzustellen und so eine Aussage darber treffen zu knnen, ob das Triebwerk gengend Schub produziert, um ein Flugzeug beim Start ausreichend zu beschleunigen.

In der internationalen Luftfahrt werden alle barometrischen Hhenmesser nach der Standardatmosphre geeicht.

Die Tabelle rechts gibt die Temperaturen an den Grenzen der Teilschichten der Standardatmosphre sowie die Hhe dieser Grenzen ber MSL an. Die oberste Grenze ist zugleich die Obergrenze dieses Modells.

Hhe m

Temperatur 캜

 Luftdruck hPa

Luftdichte kg/m3

0

+15

1013,25

1,22

1.000

+8,5

898,7

1,11

2.000

+2,0

794,9

1,00

3.000

-4,5

701,1

0,91

4.000

-11,0

616,4

0,82

5.000

-17,5

540,2

0,74

6.000

-24,0

471,8

0,66

7.000

-30,5

410,6

0,59

8.000

-37,0

356,0

0,52

9.000

-43,5

307,4

0,46

10.000

-50,0

264,3

0,41

11.000

-56,5

226,3

0,36

20.000

-56,5

54,7

0,08

32.000

-44,5

8,70

0,01

47.000

-2,5

1,10

..

51.000

-2,5

0,67

..

71.000

-58,5

0,04

..

86.000

-86,2

0,004

..

Luftdruck und Eigenschwingungen der Atmosphre

Wechselnde Luftdruckmewerte ergben sich auch aus den Eigenschwingungen der Atmosphre. Wenn die Lufttemperatur und auch die Wetterlage unverndert bleibt, was in den Tropen manchmal kurzfristig der Fall sein kann, sind tgliche Luftdruckschwankungen von 2 - 4 hPa zu beobachten. Diese Schwankungen treten mit einer Wellenlnge von einem halben Tag auf. Sie sind darauf zurckzufhren, da die Atmosphre um die Erde mit einer Frequenz von 2 Schwingungen pro Tag "herumwabert".

Die folgende Abbildung zeigt eine Druckaufzeichung aus den Tropen, in der diese Schwankungen gut zu erkennen sind.

Eigenschwingung der Atmosphre

Fr die Fliegerei sind diese Schwankungen nicht von Bedeutung.

 

Abhngigkeit des Luftdrucks von den Gezeiten

Die Gezeiten, also die periodische Vernderung des resultierenden Schwerefeldes auf der Erde durch die kombinierte Anziehung von Erde und Mond, verndert auch das Gewicht der Luftsule, mit der diese auf die Erdoberflche drckt.

Ein Teil der Erdanziehung wird durch die Anziehung des Mondes kompensiert. Damit wird auf der Linie zwischen Erd- und Mondmittelpunkt an der Erdoberflche die resultierende Anziehung kleiner. Dies fhrt u.a. zu den Gezeiten: Der Meeresspiegel steigt dadurch an, da die resultierende Anziehung der Erde kleiner wird, die Zentrifugalkraft durch die Drehung der aber gleich bleibt. Dadurch wird das Wasser weiter von Erdmittelpunkt wegbewegt, d.h. der Meeresspiegel steigt. Das gleiche passiert mit der Atmosphre.

Fr die Fliegerei sind diese Schwankungen nicht von Bedeutung

 

Jede Wetternderung kndigt sich durch eine (meist frhzeitige) Luftdruckvernderung an. Das ist der Hintergrund fr die "Wetteranzeigen" unserer huslichen Barometer. Fr den tglichen Gebrauch eignen sich aber folgende

Faustregeln":

  • Steigt der Luftdruck in nur wenigen Stunden stark an (4 - 6 hPa), so ist eine folgende Aufheiterung auch nur von kurzer Dauer.
  • Steigt der Druck im Tagesverlauf stark an, ist schnes Wetter zu erwarten, dessen Dauer der Dauer des Druckanstiegs entspricht. Dauert also das Ansteigen nur einen Tag lang, so ist die Dauer des schnen Wetters auch nicht wesentlich lnger.
  • Steigt der Druck langsam, gleichm癌ig und andauernd (zwei Tage oder lnger), ist eine lngere trockene Wetterperiode zu erwarten. Dreht gleichzeitig der Wind von West nach Nord (nach rechts), folgt ein baldiges Aufklaren. Fr Alpenflieger und Bergwanderer: Im Wallis, Engadin, in den Dolomiten und in Osttirol ist damit frher zu rechnen als an der Nord- und Ostseite der Alpen (im Herbst und Winter herrscht in den Niederungen hufig Hochnebel).
  • Steigt der Luftdruck deutlich an, ist insbesondere dann mit einer Wetterbesserung zu rechnen, wenn der zuvor aus Sd und nachher aus West kommende Wind weiter nach rechts dreht, bis er schlielich aus Nordost kommt.
  • Steigt der Luftdruck rasch und ruckweise, fllt er dazwischen aber wieder mehrfach ein wenig, stellt sich gewhnlich unbestndiges Wetter ein. Das gilt ebenso bei raschem und ruckweisem Fallen, das von kurzen Steigphasen unterbrochen ist.
  • Fllt der Luftdruck, ist mit groer Wahrscheinlichkeit mit Niederschlag zu rechnen, wenn gleichzeitig der Wind von Nord oder Ost nach Sd oder Sdwest umspringt, falls nicht der Fhn dazwischenspielt!
  • Fllt der Luftdruck lang und anhaltend, deutet dies auf lnger anhaltende Niederschlge.
  • Steigt der Luftdruck am Nachmittag, mglicherweise auch nur wenig, ist meistens mit kurzzeitiger Aufheiterung zu rechnen.
  • Fllt der Nachmittagsdruck geringfgig, hat dies im Sommer wenig zu bedeuten. Dieses Fallen des Luftdrucks am Nachmittag gehrt zum 꼝glichen Druckverlauf" und ist regelm癌ig nur eine Folge der mittglichen Lufterwrmung.

 

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