Wettermessung: Luftdruck, Wolken und Luftfeuchtigkeit

Ein früher Sommermorgen. Jenny ist in einer Wetterstation. Sie will Luftdruck, Bewölkung und Luftfeuchtigkeit messen, um das Wetter für heute vorherzusagen. Welches dieser Instrumente verwendet sie? Und wie setzt Jenny sie ein für ihre Wettervorhersage?

Los geht's mit dem Luftdruck. Die Schwerkraft zieht die Luft in der Erdatmosphäre nach unten, dadurch entsteht Druck auf der Erdoberfläche. Den Luftdruck misst man mit einem Barometer. Im Barometer befindet sich eine kleine, elastische Metallbox. In der Box ist keine Luft.

Wenn sich also der Luftdruck außerhalb der Box ändert, dehnt sich das Metall aus oder zieht sich zusammen. Das setzt Hebel in Bewegung, die wiederum eine Nadel auf der Skala des Barometers links- oder rechtsherum drehen. Die Skala zeigt den Druck in Hektopascal an. 1.013 Hektopascal ... das ist der durchschnittliche Luftdruck auf Meereshöhe.

Bei hohem Luftdruck fällt die Luft, und es bilden sich nur wenige Wolken. Im Sommer heißt hoher Luftdruck oft klarer Himmel und trockenes, sonniges Wetter. Im Winter kommt hoher Luftdruck hingegen mit klarem Himmel aber kälterem Wetter, da es keine Wolken gibt, in denen sich die Wärme fängt. Bei niedrigem Luftdruck steigt die Luft auf, und es bilden sich Wolken. Darum bringt Tiefdruck oft Regen oder Schnee.

Das Wetter lässt sich auch vorhersagen, indem man Wolken beobachtet. Um zu bestimmen, wie viele Wolken es gibt, teilst du den Himmel gedanklich in acht Felder auf. Man nennt diese Felder Oktas. Wenn alle acht Oktas leer sind, ist der Himmel klar. Sind alle acht Oktas voll, ist der Himmel bewölkt.

Sind nur wenige Wolken am Himmel, stellst du dir vor, wie viele Felder sie füllen würden, wenn alle ein großer Klumpen wären. So lässt sich die Wolkendecke schätzen. Mit einem Ceilometer kannst du prüfen, wie hoch die Wolken sind. Das Ceilometer richtet einen Laser in den Himmel. Die Wolkenunterseite reflektiert den Laser zurück zum Empfänger des Ceilometers.

So bestimmt man die Wolkenhöhe in Metern. Die Höhe, Form und Farbe der Wolken sagen dir, welche Wolkenart du über dir hast. Diese niedrigen, weißen Blumenkohl-Wolken nennt man Kumuluswolken. Sie tauchen oft bei schönem Wetter auf. Diese mittelhohen, dunkelgrauen, dicken Wolken hingegen sind Nimbostratuswolken.

Sie bringen starken Regen mit sich. Regen lässt sich auch vorhersagen, indem man den Wasserdampf – die Feuchtigkeit – in der Luft misst. Feuchtigkeit lässt sich z. B. mit einem Instrument messen, das man Psychrometer nennt.

Ein Psychrometer verwendet zwei Thermometer, die an einem Griff befestigt sind. Damit misst man die Wassermenge in der Luft ... im Vergleich zur maximalen Wassermenge, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann. Am Ende des einen Thermometers ist ein nasses Tuch: das sogenannte Feuchtthermometer. Indem man das Psychrometer herumwirbelt, verdunstet das Wasser im nassen Tuch.

So kühlt die Temperatur auf dem Thermometer ab. Dann vergleicht man die Temperaturen auf beiden Thermometern. Je kleiner die Differenz, desto näher ist die Luft an ihrem Limit, Wasser zu speichern. Dieser Vergleich zeigt dir die relative Luftfeuchtigkeit. Je höher die relative Luftfeuchtigkeit, desto eher regnet es.

Steigt die relative Luftfeuchtigkeit auf 100 Prozent, können die Wolken das Wasser nicht mehr halten und es fängt an zu regnen. Also Jenny: Wie ist das Wetter heute? Hm ... das Barometer zeigt 1020 Hektopascal. Sieht so aus, als würde eine Hochdruckfront kommen.

Die Wolkendecke misst drei Oktas ... und das Ceilometer zeigt eine Wolkenhöhe von 500 Metern an. Sie sehen aus wie kleine Kumuluswolken. Das Psychrometer zeigt eine relative Luftfeuchtigkeit von 10 Prozent an. Es wird ein klarer, trockener, sonniger Tag!