Gehler, J. S. T. Physicalisches Wörterbuch

Barometerveränderungen

Barometerveränderungen, Steigen und Fallen der Wettergläser

Variationes barometri, Ascensus et descensus mercurii in tubo Torricelliano, Variations du baromètre. So werden die Veränderungen der Höhe des Quecksilbers in einem stillstehenden, oder immer an einerley Orte bleibenden, Barometer genannt, welche man insgemein für Anzeigen der bevorstehenden Witterung annimmt. Eigentlich sind sie blos Anzeigen der stärker oder schwächer gewordenen Elasticität der Atmosphäre; der Schluß hievon auf die Wetterveränderungen ist nie völlig sicher, und findet oft gar nicht statt.

In Frankreich wird die mittlere Barometerhöhe 27 1/2 pariser Zoll angegeben, und der tiefste Stand des Quecksilbers auf 26, der höchste auf 29 Zoll gesetzt; obgleich Brisson (Dict. de phys. art. Barometre) versichert, daß sich die Barometerveränderungen in Paris gewöhnlich nicht weiter als von 27 bis 28 1/2 Zoll erstrecken, einige selten vorkommende Fälle abgerechnet. In Leipzig ist, nach den Beobachtungen des Herrn D. Schmiedlein, die mittlere Barometerhöhe 27 Zoll, 7,83 Lin. und die Grenzen der Veränderungen erstrecken sich auf 1 Zoll 3,6 Lin. Dagegen sind nach dem Aequator der Erde zu die Barometerveränderungen weit geringer. Auf der See betragen sie unter der Linie selbst kaum 2 pariser Linien, und zu Quito steht das Barometer auf 18 Zoll 3 Lin. nur mit 1 1/4 Lin. Veränderung.

Auf das Fallen des Quecksilbers im Barometer folgt oft Regen, Sturm, oder überhaupt trübe rauhe Witterung: dahingegen das Steigen desselben oftmals ein heiteres und stilles Wetter verkündigt. Diese Vorhersagungen aber trügen auch sehr oft. Nach Poleni Beobachtungen in Padua sind in 12 Jahren unter 1175 Regen nur 758 durch das Fallen des Barometers vorherverkündiget worden, und van Swinden in Franecker fand im Jahre 1778 unter den Barometerverkündigungen eben so viele falsch, als wahr. Doch scheint plötzliches Fallen und Steigen des Quecksilbers, das z. B. bey uns in einigen Stunden 3—4 Lin. beträgt, eine fast untrügliche Anzeige einer bevorstehenden Wetterveränderung zu seyn.

Dieser Zusammenhang der Barometerveränderungen mit der Witterung ward bald nach der Erfindung des Barometers entdeckt. Otto von Guericke scheint einer der ersten gewesen zu seyn, die ihn mit Richtigkeit wahrgenommen haben. Er erkannte aus dem starken Fallen seines Wettermännchens (s. den Art. Anemoskop) im Jahre 1660 eine solche Leichtigkeit der Luft, daß er sogleich sagte, es müsse irgendwo ein großer Sturm gewesen seyn. Nach zwo Stunden erreichte der Sturm Magdeburg. (Exp. de vacuo spatio. L. III. c. 20. pag. 100.)

Pascal hatte zwar diesen Zusammenhang auch entdeckt, aber sich ganz unrichtige Begriffe davon gemacht. Er glaubte (Traité de l' équilibre des liqueurs p. 153.), das Barometer falle, wenn es hell werden, und steige, wenn es regnen wolle, welches allen Erfahrungen entgegen ist. So leicht es aber war, die Barometerveränderungen selbst und ihre Verbindung mit der Witterung durch Beobachtungen wahrzunehmen, so schwer ist es den Naturforschern geworden, die Ursache davon zu erklären, und man ist hierüber noch bis jetzt zu keiner entschiedenen Gewißheit gelangt.

De Lüc (Recherches sur les modif. de l' atmosph. To. I. Sect. 1. cap. 3.) hat die Muthmaßungen der Physiker über die Ursachen der Barometerveränderungen ziemlich vollständig gesammlet und scharf geprüft. Er bringt sie in gewisse Classen, nach deren Ordnung ich hier in möglichster Kürze die vornehmsten anführen will. Da einige Naturforscher, nicht mit Unrecht, mehrere Ursachen zugleich angenommen, oder ihre erste Meinung wieder geändert haben, so werden manche Namen mehr als einmal vorkommen.

De Lüc setzt in die erste Classe diejenigen, welche wirklich vorhandene physische Ursachen zur Erklärung der Barometerveränderungen anwenden. Die Vermehrung der Atmosphäre durch das Aufsteigen der Dünste, und ihre Verminderung durch das Herabfallen derselben, wird von Pascal (a. a. O.), Beal und Wallis (Phil. Trans. no. 9 et 10.) und von Garcin (Journal helvetique ann. 1734 et 1735.) als die Ursache des Steigens und Fallens im Barometer angesehen. Wenn das Quecksilber falle, sagt Garcin, regne es schon in einem Theile der zu unserm Orte gehörigen Luftmasse, wodurch die ganze Masse leichter werde. Allein außerdem, daß man die Luftmassen der Atmosphäre nicht in Schranken einschließen kan, ist auch die Menge des Regens, die höchstens an einem Tage auf 1 Zoll steigen kan, gar nicht hinreichend, das Fallen des Quecksilbers zu erklären, welches oft an einem Tage 6 Lin. beträgt, die mit 6X14 Lin. oder 7 Zoll Wasser gleichwiegen.

Die Wärme haben Perrier (Pascal Traité de l' équilibre. p. 199.), Garden (Phil. Trans. no. 171.), Halley (ebend. no. 181.), le Cat (Nouv. Magasin François, Dec. 1750.) und v. Mairan (Sur les causes des variat. du barom. in Recueil des diss. qui ont remporté le prix de l'acad. de Bordeaux. To. I.) zur Ursache der Barometerveränderungen angenommen, oder sie wenigstens als mitwirkend betrachtet. Sie haben nemlich das Fallen des Quecksilbers der Wärme zugeschrieben. Daß sie unter die mitwirkenden Ursachen beym Fallen gehöre, ist gar nicht zu läugnen. Kalte Nordwinde verursachen jederzeit ein Steigen, und neuere Beobachtungen haben gelehrt, daß bey einem festen Stande des Quecksilbers dasselbe an heißen Mittagen ein wenig sinke, auch der mittlere Barometerstand im Sommer etwas geringer, als im Winter, sey. Allein diese Mitwirkung kann doch nur gering seyn, da der Unterschied der mittlern Barometerhöhen im Sommer und Winter kaum über 1 Lin steigt, und man oft im heißen Sommer das Quecksilber eben so hoch findet, als es in den kältesten Wintertagen steht.

D. Garden (Philos. Trans. n. 171.) nahm die Vermehrung der specifischen Schwere der Luft für die Ursache des Aufsteigens der Dünste und des Steigens der Barometer zugleich an, so wie er aus ihrer Verminderung Herabfallen der Dünste und Fallen des Barometers zugleich herleitete. De Lüc bemerkt, hiebey sey unerklärbar, wie nach seinen und de la Condamine's Beobachtungen die Luft dann am durchsichtigsten seyn könne, wenn das Quecksilber am höchsten steht. Es bleibe auch die Hauptfrage, was denn dasjenige sey, das die specifische Schwere der Luft ändere? Garden muthmaße zwar, in der Luft halte sich noch eine feinere Materie nebst verschiedenen andern flüßigen Materien auf, die sich verschiedentlich mit ihr verbänden, und dadurch ihre Schwere änderten, aber das stütze sich auf keine Beweise. Vielleicht möchten doch die neuern Entdeckungen über die Luftgattungen Beweise hiezu liefern, obgleich die Barometerveränderungen viel zu groß scheinen, um sich daraus allein erklären zu lassen.

Die Winde nimmt Halley (Philos. Trans no. 181.) zur Hauptursache der Barometer - und Wetterveränderungen an. Gehen entgegengesetzte Winde von einem Orte aus, so wird die Luft daselbst verdünnt, und kan die Dünste nicht mehr erhalten; gehen sie auf einerley Ort zu, so häufen und verdichten sie die Luft, die dann schwerer wird, und die Dünste stärker hält, daher der hohe Stand des Barometers bey hellem und stillem Wetter. Bey starken Winden steht das Quecksilber niedrig, weil sie Luft wegführen, die nicht gleich wieder ersetzt wird, auch weil die horizontale Bewegung den senkrechten Druck mindert; doch regnet es nicht, weil die Dünste durch den Wind zerstreut, und vom Fallen abgehalten werden; nach dem Winde steigt das Barometer schnell, weil nun der Ersatz der Luft erfolgt. In England steht das Barometer beym Ost- und Nordostwinde am höchsten, weil sich im atlantischen Meere unter 35° Breite stets ein entgegengesetzter Wind findet, der durch sein Zusammenstoßen die Luft über England anhäuft. Bey stillem und kaltem Wetter steht das Quecksilber hoch; denn die Kälte kömmt von Nord- und Nordostwinden, und wenn es still ist, so werden diese nur von jenem entgegengesetzten Winde aufgehalten; auch wird die Luft durch die Kälte verdichtet. Um den Aequator sind die Barometerveränderungen geringer, weil daselbst die Winde nicht so heftig sind. — Dies ist der Inbegrif der Halleyschen Theorie, gegen welche de Lüc bemerkt, daß Winde, welche Luft wegführen, wohl auch die darinn enthaltnen Dünste mitnehmen würden, daß das Zusammenstoßen zweener entgegengesetzten Winde sehr selten eine Windstille verursachen dürfte, daß der Wind an den Orten, durch die er wehe, die Luft nicht vermindern könne, weil er eben so viel zu- als abführe; vielmehr müsse er sie wegen der Trägheit der ruhenden durch ihn erst zu bewegenden Luft noch vermehren u. s. f. Daß die Winde aufs Barometer sowohl, als auf die Witterung, ungemeinen Einfluß haben, läst sich gar nicht in Zweifel ziehen; die de Lücschen Erinnerungen betresfen auch nur Halleys Erklärung dieses Einflusses.

Zur zweyten Classe zählt de Lüc die Erklärungen, welche sich nicht auf wirklich vorhandene, sondern auf angenommene Ursachen beziehen. Eine solche ist die vermeinte Verminderung des senkrechten Drucks der Luft, wenn sie bewegt wird, welche Wallis, Halley und v. Mairan zu Hülfe nehmen, um das Fallen des Quecksilbers beym Winde zu erklären. Es ist ganz falsch, daß der senkrechte Druck getragner Körper, wenn sie bewegt werden, schwächer sey, und niemand zweiflet, daß der in der Waagschale gedrehte Kreisel eben so schwer wiege, als der ruhende.

Wallis, dessen Meinungen hierüber auf eine seltsame Art durcheinanderlaufen, hat (Phil. Trans. no. 10.) auch die verstärkte Elasticität der Luft, sie möchte nun von der Wärme oder andern Ursachen bewirkt werden, als Ursache des Steigens der Barometer angesehen, worinn ihm andere Physiker gefolgt sind. Allein sie verwechseln freye und eingeschloßne Luft. Freye muß sich bey verstärkter Elasticität mehr ausdehnen, mithin verdünnen, specifisch leichter werden, und Fallen des Barometers, nicht Steigen, bewirken. Wallis selbst nimmt in der Folge (Phil. Trans. no. 171.) seine Meinung zurück, und glaubt nun, die verstärkte Elasticität wirke gar nicht in den Druck der Luft.

Auch im Quecksilber hat man die Ursachen der Barometerveränderungen suchen wollen. Wallis meint (a. a. O.), die im Quecksilber enthaltene Luft und Feuchtigkeit dehne sich im Sommer aus, und treibe es im Barometer höher, ohne daß der Druck der Luft sich ändere; im Winter erfolge das Gegentheil; wenn aber die Feuchtigkeit gefriere, dehne sich das Quecksilber wieder aus. Lister (Phil. Trans. no. 165 ) erklärt die ganzen Barometerveränderungen aus einem Zusammenziehen des Quecksilbers bey großer Wärme und Kälte, welche Meinung die seltsamste unter allen ist.

Schwingungen der Lufttheilchen, durch das Zusammenstoßen der Winde verursacht, nimmt Gersten (Diss. Tentamina syst. novi ad mutationes barom. ex natura elateris aërii demonstr. Frf. 1733. 8.) für die Ursache des Fallens im Barometer an. Solche Schwingungen dehnen nach seiner Meinung jede elastische Materie mehr aus, oder verdünnen sie. Die Sonne giebt der Atmosphäre eine regelmäßige Bewegung, die in unserm Klima ein Nordostwind ist. Dabey sind keine Schwingungen, und das Barometer steht hoch; Schwingungen aber entstehen, wenn andere Winde mit jenem zusammenstoßen, dann fällt das Barometer. Diese Hypothese ist der Halleyischen gerade entgegengesetzt, nach welcher das Zusammenstoßen der Winde Steigen des Barometers bewirken sollte.

De la Hire (Mém. de Paris. 1705.) erklärt die Barometerveränderungen aus dem Uebergange der Luft von den südlichen zu den nördlichen Gegenden. Ernimmt an, die Atmosphäre sey unter den Polen weit höher, als unter dem Aequator, daher werde ihre Höhe bey uns durch Nordwinde vergrößert, durch Südwinde vermindert; da nun Südwind auch Regen bringe, so regne es nach dem Fallen des Barometers; man müsse aber nicht stets nach dem auf der Erdfläche wehenden Winde, sondern nach dem in den obern Regionen schließen. De Lüc erinnert dagegen sehr treffend, da die Winde aus Süden bey uns blos durchgiengen, so könnten sie von der Höhe der Atmosphäre bey uns nichts hinwegnehmen, sie müsten blos diese Höhe um den Aequator vermindern, und also dort größere Barometerveränderungen, als bey uns verursachen, welches doch der Erfahrung gerade entgegen ist. v. Mairan hat der Erklärung des de la Hire beygestimmt, und diese Ursache als eine mitwirkende angenommen.

Aus der verschiednen Neigung der Winde gegen die Erd<*>äche leitet Mariotte (Discours de la nature de l' air. 1676 ) seine Erklärung her. Nach ihm sollen die Nordwinde von oben herab, die Südwinde nach der Tangente der Erdkugel oder von unten herauf gerichtet seyn, daher jene die untere Luft zusammendrücken, diese mehr auf die obere wirken, so daß sich die untere ausdehne, woraus Steigen und Fallen des Barometers folge. Es ist aber dies eine ganz willkührlich angenommene Behauptung.

Woodward (Hist. natur. telluris. Lond. 1695. 8.) läßt den Stoß der Dünste, die aus seine<*> großem unterird<*>schen Wasserbehälter aufsteigen, so mächtig wirken, daß dadurch der Druck der Luft vermindert, und das Fallen des Barometers veranlasset wird. Eben dies behauptet Hamberger (Elem. physices. Ed. tert. Jenae. 1741. 8.), aber nur von denjenigen Dünsten, welche von der Erdfläche aufsteigen. Woodwards Wasserbehälter ist blos chimärisch, und die von der Erdfläche aufsteigenden Dünste möchten wohl zu einer so großen Wirkung des Stoßes zu wenig seyn. Hauptsächlich aber müste nach diesen Hypothesen das Barometer, ehe es regnete, zuerst beym Aufsteigen der Dünfte fallen, dann bey ihrem Stillstehen wieder steigen, und also unmittelbar vor dem Regen gegen alle Erfahrung ein Steigen vorhergehen.

Herr v. Leibnitz hatte durch Versuche, die Wolf (Nützl. Vers. Th. I. C. 8. §. 194.) beschreibt, gefunden, daß ein im Wasser fallender Körper während des Falls nicht mit dem Wasser wiege. Er schloß daraus, daß auch der fallende Regen nicht mit der Luft wiege, und daß das Quecksilber im Barometer sinken müsse, sobald die Wassertheilchen in den obern Regionen niederzufallen anfiengen. Allein außer vielen theoretischen Einwendungen, die dieser Erklärung entgegenstehen, entkräftet sie schon dies, daß die Menge des herabfallenden Regens viel zu gering ist, als daß man die ganzen Barometerveränderungen aus ihr erklären könnte.

Daniel Bernoulli (Hydrodynam. Sect. X.) glaubt, die zunehmende unterirdische Wärme treibe Luft aus den Hölen der Erde, dadurch werde die Atmosphäre vermehrt, und das Barometer steige rc. Allein die unterirdische Temperatur bleibt sich ziemlich gleich, wir bemerken keine so gewaltsamen aus der Erde kommenden Luftströme, und die Erfahrung lehrt, daß das Barometer vielmehr bey zunehmender Wärme falle.

De Lüc selbst (Recherches, To. II. Sect. IV. chap. 9.) gründet seine Erklärung der Barometerveränderungen auf den Satz, daß die Dünste specifisch leichter, als die Luft, sind, welchen er weitläufig erweiset, s. Dünste. Wenn diese Dünste, sagt er, in der Luft aufsteigen, so tragen sie zwar durch ihr Gewicht etwas zur Vermehrung des Drucks der Atmosphäre bey, wodurch der Stand des Barometers etwa um 1 Lin. könnte erhöhet werden: allein sie vertreiben dagegen aus den Stellen, welche sie einnehmen, die weit schwerere Luft, welche ihnen ausweichen und in andere Gegenden übergehen muß; daher wird eine mit Dünsten angefüllte Luftsäule jederzeit leichter, als reine Luft, seyn, und das Fallen des Barometers ist eine Folge der Anhäufung der Dünste, wovon auch der Regen eine Folge ist. Fallen die Dünste herab, so kömmt die schwerere reine Luft zurück, und das Barometer steigt mit der Rückkehr des heitern Wetters. Dieses System, welches sich durch seine Simplicität sehr empfiehlt, erklärt doch nicht, warum bisweilen auf ein starkes Fallen des Barometers nicht der geringste Regen oder Sturm folgt; ingleichen, warum unter dem Aequator die Barometerveränderungen fast gänzlich wegfallen, da doch das Aufsteigen der Dünste und die Beschaffenheit des Wetters daselbst ebenfalls abwechselnd ist. Endlich hat de Saussure (Essais sur l' hygrometrie, Essai IV. Ch. 3.) durch Versuche gefunden, daß die specifische Schwere der reinen trocknen Luft sich zur Schwere der mit Feuchtigkeit völlig gesättigten nur wie 765 : 761 verhalte, daß also das Aufsteigen der Dünste, selbst wenn die Luft völlig damit gesättiget würde, die specifische Schwere nicht mehr, als um (4/765) vermindern, also kaum 2 Lin. Quecksilberfall bewirken könne, da sich doch die Barometerveränderungen bey uns auf 22 Lin. und gegen Norden noch weiter erstrecken.

Nach Hrn. de Saussure Nachrichten hat Pignotti in seinen Congetture meteorologiche gemuthmaßet, die phlogistischen Dämpfe und Gasarten machten die Luft leichter, und verminderten zugleich ihre auflösende Kraft gegen die Feuchtigkeit; daher sey die Menge phlogistischer Dünste Ursache des Fallens im Barometer und des Regens zugleich. De S. aber (Essai II. ch 3 et 9.) fand durch Versuche, daß phlogistische Dämpfe nicht die geringste Feuchtigkeit aus der Luft niederschlagen, und daß die brennbare Luft die Dünste eben so gut, als die gemeine, auflöset.

Dem Monde haben Kratzenstein (Abhdl. vom Einflusse des Monds in die Witterung rc. Halle, 1746, 1771. 8.) und Toaldo (Saggio meteorologico, Padova 1770. gr. 4.) Einflüsse in die Barometerveränderungen und die Witterung zugeschrieben. Da er Ebbe und Fluth verursacht, so ist leicht begreiflich, daß er auch in der Atmosphäre Aenderungen hervorbringen kan. Toaldo will durch vierzigjährige Beobachtungen gefunden haben, daß die Neumonde, besonders in der Erdnähe, niedrigen Barometerstand und Sturm mit sich bringen. Allein die Veränderungen des Barometers und der Witterung müsten regelmäßiger erfolgen, wenn der Mond ihre erste und vornehmste Ursache wäre.

Herr de Saussure (Essai IV. ch. 3.) wagt es nicht, eine bestimmte Ursache der Barometerveränderungen anzugeben. Eine gute Hypothese über dieselben, sagt er, müsse vornehmlich den Umstand erklären, warum sie unter dem Aequator fast wegfallen, gegen die Pole aber so groß werden. Nun sey unter dem Aequator die Temperatur einförmiger und der Wind regelmäßiger, auch die Abnahme der Wärme von unten nach oben zu langsamer, als bey uns, daher dort nicht so viel Abwechselung in der Wärme und Kälte der verschiedenen Luftschichten statt finde. Wärme und Winde scheinen ihm daher die vornehmsten Ursachen der Barometerveränderungen zu seyn. Den chymischen Veränderungen der Luft schreibt er wenig Einfluß zu, weil sie gerade unter dem Aequator am stärksten sind. Die Wärme würde schon an sich hinreichend seyn, alles zu erklären, da eine Zunahme derselben um 16 reaumürische Grade das Quecksilber beym Barometerstande von 27 Zoll um 22 Lin. fallen mache. Allein diese großen Aenderungen der Wärme beträfen nur die untersten Schichten, und erstreckten sich auf große Weiten, hinderten also die Abnahme der Luftsäulen, die dabey gleich viel Masse behielten, und blos länger oder kürzer würden. Daher könne die Wärme nur dann stark aufs Barometer wirken, wenn sie durch eine Localursache blos auf eine eine einzige Luftsäule geleitet werde. Eine solche Ursache seyen die bey uns fast immer localen Winde, die auch die Wärme auf weit größere Höhen änderten, als die Sonnenstralen, und überdies auch mechanischen Einfluß auf Zusammendrückung und Ausdehnung der Luft hätten, auch in den obern Gegenden weit heftiger wirkten, als man insgemein glaube. Den Zusammenhang der Wärme und der Winde mit der Witterung erklärt er auf folgende Art. Im Winter bringen Süd- und Südwestwinde zugleich warme und feuchte Luft; daher sie zugleich Barometerfall und Regen nach sich ziehen. Im Sommer kühlen Südwinde nur, wenn sie mit Regen begleitet sind, der die Temperatur der obern Regionen herabbringt. Winde, welche Kälte bringen, sind bey uns gemeiniglich sehr trocken; sind sie feucht, so kömmt Regen, obgleich das Barometer steigt. Eben so sind die Südwinde insgemein feucht; sind sie trocken, so bleibt der Himmel heiter, wenn gleich das Barometer fällt, woraus die Unzuverlässigkeit der Barometerprophezeihungen erhellet. Er erklärt endlich, daß er den Einfluß der Dünste, der chymischen Veränderungen der Luft und anderer Ursachen nicht läugne, auch glaube, daß man noch eine neue bisher unbekannte Ursache der Barometerveränderungen entdecken könne.

Diese Ungewißheit eines einsichtsvollen Naturforschers, der so lange in diesem Fache selbst gearbeitet, und alle Behauptungen seiner Vorgänger geprüft hatte, zeigt wohl, daß wir nicht glauben dürfen, von der Ursache der Barometerveränderungen und ihrem Zusammenhange mit der Witterung etwas zuverläßiges zu wissen, obgleich das Barometer schon seit mehr als hundert Jahren von so vielen Gelehrten und Ungelehrten als ein Witterungsorakel gebraucht und so mancherley darüber gedacht und gesagt worden ist. Dies sey ein Beyspiel unsers Wissens!

de Luc Recherches sur les modisications de l' atmosphère, To. I. Sect. I. chap. 3. To. II. Sect.

de Saussure Essais sur l' hygrometrie, Essai IV. chap. 3.