Atmosphärischer Druck
Der atmosphärische Druck ist die Kraft, die von der Luft auf eine Oberfläche ausgeübt wird, während sie durch die Erdanziehungskraft zur Erde gezogen wird. Die Luft hat ein Gewicht, das auf jede Fläche, die sie berührt, Druck ausübt; dieser Druck wird als atmosphärischer Druck oder Luftdruck bezeichnet.
Messgeräte für den atmosphärischen Druck
Es gibt verschiedene Arten von Messgeräten für den atmosphärischen Druck:
- Quecksilberbarometer: Das Quecksilberbarometer gehört zu den ältesten Geräten zur Messung des atmosphärischen Drucks und wurde 1643 von dem italienischen Physiker Evangelista Torricelli erfunden. Torricellis erste Experimente beinhalteten einen mit Wasser gefüllten Schlauch; jedoch war das Gewicht des Wassers so gering, dass ein sehr langer Schlauch erforderlich war, um den schweren atmosphärischen Druck zu messen. Sein Wasserbarometer war über zehn Meter lang und überragte sein Haus, was bei seinen Nachbarn den Verdacht aufbrachte, er praktiziere Zauberei. Daher entschied er sich, Wasser durch Quecksilber zu ersetzen, um ein kompakteres Barometer zu schaffen, da Quecksilber vierzehnmal schwerer als Wasser ist. Das Quecksilberbarometer besteht aus einem geschlossenen Glasrohr, das an einem Ende offen und am anderen Ende verschlossen ist, wobei an der offenen Basis eine flache runde Schale mit Quecksilber gefüllt ist. Der Quecksilberstand verändert sich entsprechend dem atmosphärischen Druck; steigt der Druck, steigt das Quecksilber im Rohr, und der Wert kann durch Ablesen der Skala oder des Zählers bestimmt werden.
- Aneroid-Barometer: Im Jahr 1844 erfand der französische Wissenschaftler Lucien Vidie das Aneroid-Barometer, das allmählich das Quecksilberbarometer ersetzte, da es kostengünstiger und einfacher zu verwenden und zu transportieren ist. Dieses Gerät besteht aus einer geschlossenen Metallmembran, die sich je nach Umgebungsgeschwindigkeit des Drucks zusammenzieht oder ausdehnt. Mechanische Instrumente messen das Ausmaß dieser Verformung.
- Digitale Barometer: Moderne digitale Barometer liefern präzisere und schnellere meteorologische Daten als je zuvor. Viele dieser Geräte zeigen aktuelle Messwerte sowie Daten der letzten Stunde, drei, sechs oder zwölf Stunden an und liefern auch Informationen über Wind und Feuchtigkeit, um genauere Wettervorhersagen zu ermöglichen.
Maßeinheiten des atmosphärischen Drucks
Der atmosphärische Druck kann in verschiedenen Maßeinheiten gemessen werden, die sich in ihren Werten leicht unterscheiden. Dazu gehören Millimeter Quecksilber, wobei 760 Millimeter Quecksilber dem Standarddruck entsprechen, Pfund pro Quadratzoll (Abkürzung psi), was 14,70 entspricht, Dyn pro Quadratzentimeter, das 1.013,25 × 10^3 entspricht, Millibar, das 1.013,25 entspricht, und Kilopascal, das 101,325 entspricht.