Der Luftdruck ist der Druck, der aufgrund der Gewichtskraft der Luftsäule überhalb eines Körpers auf diesen Körper wirkt. Luftdruck wird häufig in der Einheit bar angegeben, wobei 1bar = 105 Pa entspricht. Der mittlere Luftdruck der Atmosphäre auf Meereshöhe beträgt mit 101325 Pa (Pascal) etwa 1 bar.
Ein Artikel von Wetterexperte, Wetterkolumnist und Meteorologe Roland Schmidt.
In vielen Haushalten gehörten sie über Jahrzehnte zum Inventar: Barometer zur Bestimmung des Luftdrucks. Meist noch kombiniert mit Temperatur- und Feuchtigkeitsmesser waren sie die Vorläufer heutiger Wetterstationen, doch in ihrer Art und Weise waren sie auch einmal „modern“. Denn dass der Luftdruck und seine Schwankungen bedeutsame Hinweise auf den Wetterablauf geben, ist eine noch relativ neue Entdeckung.
Entdeckung des Luftdrucks
Es war Evangelista Torricelli der, aufbauend auf Studien von Galileo Galilei, in der Mitte des 17. Jahrhunderts erkannte, dass fallender Luftdruck zu mehr Wolken und Niederschlägen führte und steigender Luftdruck Wolkenauflösung und mehr Sonnenschein brachte. Kurz danach fügte der französische Physiker Rene Descartes dem neu entwickelten „Barometer“ ein Papierskala hinzu, so dass nun auch längere Beobachtungsreihen zahlenmäßig erfasst werden konnten.
Eine grundsätzliche Einteilung in Phasen mit Hoch- oder mit Tiefdruck war dadurch möglich geworden. Doch es dauerte noch bis in die zweite Hälfte des 18. Jahrhunderts, bis durch regelmäßige Wettertagebücher, wie sie beispielhaft der Berliner „Wetterpfarrer“ Karl Ludwig Gronau führte, langfristige Luftdruckschwankungen und ihr Einfluss auf das Witterungsgeschehen verstanden wurden.
Einfluss der Höhe auf den Luftdruck
Ein wichtiges Hindernis bei der Anwendung der Luftdruckmessungen lag in ihrer Ortsgebundenheit: Der Luftdruck an einem Ort beschreibt nichts anderes als das Gewicht der über diesem Platz lagernden Luftsäule. Daraus ergab sich rasch die Erkenntnis, dass der Luftdruck mit der Höhe abnimmt, und zwar durchschnittlich um ein Prozent je 80 Meter Höhenzunahme. So liegt der Luftdruck in einer Station auf 400 Meter über Normalnull schon um durchschnittlich 50 Hektopascal niedriger als der einer Station auf Meereshöhe.
Messung des Luftdrucks
Gemessen wird der Luftdruck mit einem Barometer. Barometer gibt es in verschiedenen Bauformen und mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien.
Um Messergebnisse an verschiedenen Orten zueinander in ein richtiges Verhältnis zu setzen, brauchte es ein einheitliches Bezugssystem. Das wurde im 19. Jahrhundert hergestellt, indem alle gemessenen Luftdruckwerte auf Meereshöhe umgerechnet wurden. Dieser sogenannte „reduzierte“ Luftdruck konnte nun in Karten eingetragen und Orte mit gleichem Druck durch Isobaren, Linien gleichen Luftdrucks, miteinander verbunden werden.
Luftdruck als Teil der Wettervorhersage
Die Erfindung des Telegraphen erlaubte den internationalen Austausch der Messergebnisse und so konnten erstmals Bodenwetterkarten, mit Zentren von Hoch- und Tiefdruckgebieten, gezeichnet werden. Damit war ein Meilenstein in der meteorologischen Wissenschaft erreicht, denn die anfangs täglich, später sogar mehrmals täglich angefertigte Bodenwetterkarte wurde zu einem der wichtigsten Instrumente der Vorhersage des Wetters.
Das unterschiedliche Gewicht kalter und warmer Luftströmungen bewirkt eine Luftdruckveränderung. Die Beobachtung der Luftdruckschwankungen ermöglicht eine Wettervorhersage. Die grundsätzlichen Strukturen waren dabei klar: Hochdruckgebiete waren geprägt von absinkender Luftbewegung, damit verbundener Erwärmung der Luft und Wolkenauflösung. In Tiefdruckgebieten sorgte aufsteigende Luft durch Abkühlung und Kondensation für Wolkenbildung und Niederschläge.
Bei einer leichten Luftdrucksteigerung wird in der Regel auch das Wetter schöner. Ein schneller Luftdruckanstieg bedeutet meist kurzzeitig schönes Wetter. Bei einem leicht abfallenden Messwert folgt häufig eine Schlechtwetterfront. Fällt er jedoch schnell ab, deutet dies auf Gewitter und Sturm hin.
Wettervorhersage per Luftdruck
Wobei sich bald die Erkenntnis durchsetzte, dass dieser Prozess durch das Aufeinandertreffen gegensätzlicher Luftmassen ausgelöst wurde – das Modell von Warm-, Kalt- und Mischfronten war geboren. Auch der Wind ließe sich nun relativ gut bestimmen, zeigte doch die Drängung von Isobaren auf engem Raum ein starkes Luftdruckgefälle und dadurch ausgelösten Sturm oder Orkan an.
Gegen Ende des 19.Jahrhunderts wurde so die Wettervorhersage zum festen Bestandteil der täglichen Information, wenn auch die Fehlerquote noch schmerzlich hoch lag. Das änderte sich nochmals mit der Entwicklung der Aerologie, der Höhenwetterkunde, in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts. Nun lieferten Wetterballons und bald auch Zeppeline und Flugzeuge Daten aus Luftschichten zwischen 2000 und 12000 Meter Höhe, auch der Luftdruck wurde dabei regelmäßig erfasst. Das Bild der Luftdruckverteilung auf unserer Erde wurde damit dreidimensional, Höhentiefs und Höhenhochs wurden bestimmt und ihr Einfluss auf die Wetterabläufe beschrieben.
Je umfangreicher das Wissen über die meteorologischen Zusammenhänge wurde, desto geringer wurde allerdings die Bedeutung, die allein Luftdruckanzeigen für die Wettervorhersage hatten. Die beliebten Barometer wurden mehr und mehr zu nostalgischem Inventar, elektronische Wetterstationen traten an ihre Stelle. Doch nur für kurze Zeit lieferten auch sie noch Prognosen auf Basis der vor Ort gemessenen Luftdruckveränderungen, inzwischen versorgt längst ein unablässiger Strom von Wetterinformationen per Internet alle Interessierten mit Neuigkeiten.
Hochs und Tiefs, schon lange mit Eigennamen versehen, sind dabei zu gut sichtbaren und verständlichen Spielfiguren auf der Bühne des Wettertheaters geworden – mit nichts anderem lässt sich schließlich das ewige Ringen zwischen „gutem“ und „schlechtem“ Wetter so schlicht und schön beschreiben.
