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Die Wetterkugel – oder das Goethe-Glas

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Immer wieder halte ich Ausschau nach einfachen, interessanten Dingen. Dieses Mal hat mich ein Messgerät- oder eher „Anzeigegerät“ fasziniert, dessen Funktionsprinzip äußert einfach und doch sehr effektiv ist. Zudem ist es aus meiner Sicht auch noch ein Hingucker – Es handelt sich um das so genannte Goethe-Barometer. Die bekannteste Form ist wohl das an der Wand hängende, bauchige Glas mit einem Schnabel, ähnlich einer Gießkanne, in dem der Wasserstand den Luftdruck anzeigt. Eine etwas anders konstruierte Version dieses Glases habe ich im Netz gefunden…

Ein wenig zur Geschichte dieses Aufbaues:

Einem Herrn namens Evangelista Toricelli (1608-1647), einem italienischen Physiker und Mathematiker verdanken wir die Erkenntnis und den Nachweis, dass der Luftdruck Schwankungen unterliegt. Er baute 1643 das erste nach ihm benannte Barometer. 1644 entwickelte er das Quecksilberthermometer.

Ein kleiner Ausgleichsbereich im Anzeigerohr schützt vor Überlauf

Der deutsche Dichter Johann Wolfgang Göthe, beschäftigte sich auch mit den Naturwissenschaften. Er machte selbst viele naturwissenschaftliche Experimente und entwickelte später ein einfaches, aber wirkungsvolles Barometer auf den Grundlagen des Toricelli.

Die Funktionsweise:

Das Barometer zeigt schnell und präzise Luftveränderungen an. Bei steigendem Luftdruck fällt die Wassersäule im Anzeigerohr und bei fallendem Luftdruck steigt sie. Möglich ist dies durch die im Glas eingeschlossene Luft. Das Volumen der Luft bleibt bei gleichbleibender Temperatur immer gleich. Steigt oder sinkt der äußere Luftdruck, so wird die eingeschlossene Luft über die Wassersäule zusammengedrückt oder eben ausgedehnt. Da sich das Wasser nicht komprimieren lässt, ist es das ideale Medium um die Druckunterschiede sichtbar zu machen. Die Höhe der Wassersäule zeigt somit den Luftdruck an. Ist der Luftdruck bei schönem Wetter hoch, so ist der Außendruck gegenüber dem Druck der eingeschlossenen Luft höher und die Wassersäule sinkt, da die eingeschlossene Luft verdichtet wird. Bei niedrigem Luftdruck kann sie sich ausdehnen und der Stand der Wassersäule steigt.

die Höhe des Wasserstandes im Rohr zeigt den Luftdruck an

Dieses kurze Zeitraffervideo zeigt die Änderung des Wasserstandes bei Luftdruckänderung:

Das Sturmglas – die Wettervorhersage

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Einige Zeit ist nun schon wieder seit dem letzten Blogeintrag vergangen. Das schiebe ich zum einen auf einiges an Arbeit, sowohl beruflich und auch privat, so dass einwenig die Energie zum Bloggen fehlte. Die letzten Tage ist aber das schöne Wetter schuld. Die Zeit verbrachte ich lieber mit dem Motorradfahren statt hinter dem PC zu sitzen… Doch eine kleine Spielerei habe ich mir auch wieder geholt.

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FritzRoy Sturmglas

Ein Arbeitskollege hat mir davon erzählt und bei einem großen Internetversandhaus wurde ich schnell fündig. Es handelt sich dabei um ein sogenanntes FritzRoy-Sturmglas.

Bekannt ist ein Sturmglas schon seit langer Zeit aus der Seefahrt. Dort wurde es zur Vorhersage von Wetteränderungen verwendet. Das Sturmglas ist ein mit zwei Flüssigkeiten gefüllter und hermetisch verschlossener Glaszylinder. Die Flüssigkeiten sind meist Campher und Alkohol in gesättigter Form, die sich nicht vermischen, sondern kleine Kristalle bilden. Die Bildung dieser Kristalle steht in einem Zusammenhang mit der Wetteränderung.

Lange Zeit glaubte man, dass die Kristalle auf Änderung des Luftdrucks reagieren. Neuere Forschungen weisen angeblich darauf hin, dass die Kristalle auf elektromagnetische Felder, sogenannte „Sferics„, reagieren. Diese Sferics entstehen vorzugsweise in Tiefdruckgebieten.

Also zeigt das Sturmglas das Herannahen eines Tiefdruckgebietes und somit das Schlechtwetter an.

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Kristalle als Wettervorhersage

Die Tabelle (aus der CarloMilano Bedienungsanleitung) zeigt die unterschiedlichen Kristall-Wetterzusammenhänge.

Klare Flüssigkeit Das Wetter wird sonnig und klar
Flockige Flüssigkeit Es wird bewölkt. Niederschlag ist möglich
Kleine Flöckchen Es wird neblig oder feucht
Kleine Sternchen Ein Gewitter steht an
Kleine Sternchen an einem schönen Wintertag Es wird schneien
Große Flocken Es wird bedeckt. Schnee ist möglich
Viele Kristalle auf dem Boden Es gibt Frost
Kristalle an der Oberfläche Es wird stürmisch