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Barometer

Barometer

Es findet eine Übersetzung aus dem französischen Artikel mit dessen Anpassung und einer letztendlichen Zusammenführung statt. Mithilfe erwünscht. ---- Übersetzung aus dem französischen Artikel Ein Barometer ist Messgerät zur Bestimmung des Luftdrucks und findet in einer Vielfalt unterschiedlichster Formen und Typen meist in der Meteorologie Anwendung. Es handelt sich folglich um eine spezielle Gruppe von Druckmessgeräten. Eine Weiterentwicklung des Barometers ist der Barograph, der die zeitliche Entwicklung des Luftdrucks an einem Ort schriftlich oder elektronisch erfasst.

Etymologie

Der Begriff „Barometer“ wurde 1665-1666 durch den irischen Naturforscher Robert Boyle eingeführt. Er leitet sich vom griechischen báros „Schwere, Gewicht“ und métron „Maß“ ab, steht also für die Messung des Gewichtes der Luft.

Geschichte

Die Anfänge von Galilei

griechischen Zur Zeit Galileis, etwa um 1635, wurden die Ingenieure und Brunnenbauer von Florenz beauftragt, umfangreiche Bewässerungsanlagen in den Gärten des Palastes zu erbauen. Sie installierten Saugpumpen, stellten aber erstaunt fest, dass diese nicht in der Lage waren, Wasser in eine Höhe von über 18 Klaftern, also etwa 10 Meter, anzusaugen. Galilei wurde eingeschaltet und beschrieb das Problem 1638 in seinen Discorsi e dimostrazioni matematiche, aber er stirbt 1642, ohne die Gelegenheit zur Ausarbeitung einer Lösung für dieses Problem gehabt zu haben. In seinen Aufzeichnungen, bereits aus dem Jahr 1614, ist zu lesen, dass er zwar über das Gewicht der Luft nachdachte und dieses als den 660ten Teil des Gewichts des Wassers bestimmte, allerdings hatte er hieraus keine weiteren Schlüsse gezogen. Die Idee, dass die Flüssigkeit nicht von der Pumpe angezogen, sondern durch einen Druck in diese hineingetrieben wurde, stand im Widerspruch zu den Dogmen jener Zeit. Diese besagten, dass das Wasser aufstiege, weil die Natur „Abscheu vor der Leere“ (lat. horror vacui) habe.

Erfindung des Quecksilber-Barometers durch Torricelli

horror vacui Evangelista Torricelli folgte Galilei als Physiker am Hofe des Grafen von Toskana nach dessen Tod. Er nahm die Studien seines Vorgängers wieder auf und führte Experimente durch, um zu beweisen, dass der Luftdruck für das Aufsteigen von Wasser in einen luftleeren Raum verantwortlich ist. Um keine Wassersäulen von 10 Metern Höhe verwenden zu müssen, nutzte er für seine Versuche Quecksilber, das die 13,6-fache Dichte von Wasser besitzt. Er füllte damit ein langes Glasrohr, verschloß dieses mit einem Finger, drehte es um und taucht es in ein mit Quecksilber gefülltes Becken. Dabei stellte er fest, dass das Rohr sich nicht vollständig leert, und dass immer eine bestimmte Quecksilbersäule bestehen blieb. Diese war ungefähr 76 cm hoch, unabhängig davon, wie weit er das Rohr ins Becken tauchte. Er schloß daraus, dass der Luftdruck eine Kraft auf die Oberfläche des Beckens ausübt, die das Gewicht der Quecksilbersäule ausgleicht, und dass es diese Kraft ist, die das Wasser in den Pumpen bis etwa 10 Meter, aber eben nicht höher, aufsteigen ließ. Er stellte zudem fest, dass die Quecksilbersäule sich mit der Zeit änderte und dass eine Abnahme der Höhe einer Schlechtwetterperiode vorausging. Damit erfand Torricelli im Jahre 1643 das Barometer. Da das offene Reservoir denkbar ungeeignet für den Transport des Messinstruments war, wurden verschiedene andere Lösungen erwogen. Man stellte zum Beispiel lederne poröse Reservoirs her, die an das Rohr angeschlossenen wurden, und die eine kleine Menge Quecksilber enthielten. Sir Robert Boyle bog das Barometerrohr nach oben, was zu einem „Siphon-Rohr“ führt, wie es auch heute noch verwendet wird. Der französische Physiker René Descartes (1596-1650) verbessert das System von Torricelli, indem er eine Papierskala hinzufügte. Er ist zudem der Erste, der die Idee verbreitet, dass der Luftdruck mit der Höhe abnimmt.

Blaise Pascal und der Luftdruck

Der Luftdruck führt dazu, dass sich eine Quecksilbersäule von etwa 76 cm Höhe bildet, er reicht aber nicht aus, um den luftleeren Raum darüber zu füllen. Um das Jahr 1640 ist die Frage, ob Luft ein Gewicht besitzt, unter den Wissenschaftlern eines der meistdiskutierten Themen. Blaise Pascal wiederholte das Experiment von Torricelli und glaubte wie Descartes, dass, wenn die Luft ein Gewicht hätte, das Quecksilber weniger hoch aufsteigen müsste, wenn man das Experiment in größerer Höhe durchführen würde. Dies bestätigte sich auch, wenn auch mit sehr geringer Genauigkeit, auf der Spitze des 52 Meter hohen Turms von Saint-Jacques in Paris. Mit der Hilfe seines Schwiegersohns, der am Fuße des Puy-de-Dôme wohnte, wiederholte er das Experiment am 19. September 1648. Er führt das Experiment in verschiedenen Höhen durch und stellt fest, dass die Höhe der Quecksilbersäule mit zunehmender Seehöhe tatsächlich abnimmt. Später benannte man die SI-Einheit für den Druck nach ihm als Pascal, was einem Newton pro Quadratmeter entspricht.

Magdeburger Halbkugeln

Otto von Guericke konnte 1663 den Luftdruck mit den Magdeburger Halbkugeln nachweisen und erlangte damit vor allem in Deutschland Bekanntheit. Es handelt sich dabei um zwei dicht aneinanderliegende halbe Hohlkugeln, die auch durch entgegen gesetzt ziehende Pferdegespanne, sobald die Luft zwischen den Hohlkugeln evakuiert worden war, nicht mehr voneinander getrennt werden konnten. Nach diesem Prinzip arbeiten auch heute noch Unterdruckkabinen.

Spätere Entwicklung

Erst ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurden Barometer von Instrumentenherstellern, Optikern und Uhrmachern hergestellt, zunächst zu wissenschaftlichen Zwecken, dann auch für den Hausgebrauch. Ab 1870 wurden auf den Skalen meteorologische Bezeichnungen hinzugefügt (gutes Wetter, wechselhaft, etc.). Was Entdeckungen angeht, so spielt der Zufall manchmal mit. Im Jahre 1675 macht der Abt Picard, der nachts ein Quecksilberbarometer transportiert, eine merkwürdige Entdeckung. Bei jeder Bewegung erschien ein bläuliches Licht aus dem Rohr. Dieses Phänomen wurde von Francis Hauksbee, einem Schüler von Boyle, untersucht, aber es wurde zu dieser Zeit noch keine befriedigende Erklärung gefunden. Aber diesem Zeitpunkt beginnt man, erste Untersuchungen über elektrische Entladungen in hoch verdünnten Gasen anzustellen. Man weiß heute, dass es Reibungen von Quecksilberatomen an der Glaswand sind, die diese Lichterscheinung bewirken.

Typen

Flüssigbarometer

Francis Hauksbee Flüssigbarometer bestehen aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten, senkrechten Rohr, das am oberen Ende luftdicht verschlossen ist. Das untere Ende taucht in ein Vorratsgefäß, das ebenfalls die jeweilige Flüssigkeit enthält. Durch sein Eigengewicht fließt die Flüssigkeit aus dem Rohr, wobei am oberen Ende ein Unterdruck entsteht. Der Luftdruck wirkt dem entgegen, so dass die Flüssigkeitssäule bei einer bestimmten Höhe zur Ruhe kommt.

Quecksilberbarometer

Unterdruck Unterdruck Am häufigsten wird hierbei Quecksilber als Flüssigkeit genutzt, wobei man in diesem Fall von einem Quecksilberbaromete spricht. Bei Normalbedingungen erreicht Quecksilber eine Höhe von 760 mm, so dass für genaue Ergebnisse der abgelesene Wert rechnerisch auf die Standardbedingungen korrigiert werden muss, wobei es zu beachten gilt, dass sich Quecksilber und Glasrohr bei einer Temperaturerhöhung ausdehnen:
dient der Bilderpositionierung, bitte nicht entfernen
p = p_a \cdot (1 - 0,000182 \cdot T)
- p - tatsächlicher Druck
- p_a - abgelesener Druck
- T - Raumtemperatur in °C
- Ausdehnungskoeffizient von Quecksilber: 0,000182
- für genaue Messungen sind noch die geografische Breite und die Höhe zu berücksichtigen Quecksilber wird verwendet, weil durch sein hohes spezifisches Gewicht das Rohr kurz gehalten werden kann. Zum Vergleich müsste das Rohr bei Wasser etwa 10 Meter lang sein. Zum anderen verdunstet nur sehr wenig Quecksilber, trotz des Vakuums am oberen Ende des Rohres. Das erste Quecksilberbarometer wurde 1643 von Evangelista Torricelli erfunden. Er beobachtete, dass sich die Höhe der Quecksilbersäule täglich veränderte und schloss daraus, dass sich auch der Luftdruck entsprechend ändert. Nach ihm wurde eine Einheit zur Messung des Luftdrucks (1 Torr = 1 mm Hg, entspricht ca. 133,32 Pa) benannt.

Goethe-Barometer

Das Prinzip eines Flüssigkeitsbarometers wird auch in leicht abgewandelter Form bei einem so genannten Goethe-Barometer genutzt, welches man auch als Goethe-Glas, Goethe-Wetterglas, Donnerglas oder Wetterglas bezeichnet. Hierbei handelt es sich um ein mit einer Flüssigkeit gefülltes, meist dekoratives Gefäß, welches an der Unterseite einen nach oben gestülpten und zur Atmosphäre hin offenen Schnabelhals besitzt, während das Hauptgefäß selbst gegenüber dem Luftdruck abgeschlossen ist. Bei niedrigem Luftdruck steigt daher der Flüssigkeitskeitspegel im Schnabelhals und sinkt dementsprechend bei hohem Luftdruck. Zwar hatte Goethe ein solches Barometer in seinem Besitz, jedoch war er nicht der Erfinder dieses Barometertyps, wobei jedoch unklar ist, wann und von wem es tatsächlich entwickelt wurde. Goethe Goethe

Dosenbarometer

Bei Dosenbarometern, auch Aneroid-Barometern, wird eine dosenartiger Hohlkörper aus dünnem Blech durch den Luftdruck verformt. Eine derartiger Hohlkörper wird nach seinem Erfinder Lucien Vidie (1805-1866) auch Vidie-Dose genannt. Bessere Barometer oder Barographen benutzen einen Stapel von bis zu acht derartiger „Dosen“ übereinander, um die Empfindlichkeit der Messung zu erhöhen. Über eine Mechanik wird diese Verformung, bei steigendem Luftdruck eine Verdichtung und bei sinkendem Luftdruck eine Ausdehnung, auf einen Zeiger übertragen. Ein Problem hierbei ist die Temperaturempfindlichkeit eines solchen Systems. Da sich in der Vidie-Dose befindliche Luft bei Erwärmung ausdehnen würde, wird innerhalb der Dose ein Vakuum erzeugt. Doch auch die Bestandteile der Dose selbst zeigen eine thermische Volumenausdehnung und für ihren Bau werden daher spezielle Legierungen verwandt, bei denen mehrere Komponenten sich nach ihrem Temperaturverhalten her gegenseitig kompensieren und auf diese Weise den störenden Effekt einer Wärmeausdehnung reduzieren, wobei es jedoch trotzdem temperaturbedingte Messfehler gibt. Ein Druckmikrofon arbeitet ebenfalls nach diesem Prinzip.

Sturmglasbarometer

Das Sturmglasbarometer, erfunden und realisiert von Admiral Robert FitzRoy, Gründer der meteorologischen Abteilung des Britischen Handelsministeriums, funktioniert auf gänzlich anderer Grundlage. Eine alkoholische Lösung von Campher reagiert mit Kristallbildung auf Luftdruck- und Temperaturänderung. Eine klare Lösung steht hierbei für „gutes Wetter“ (hoher Luftdruck) und eine trübe Flüssigkeit signalisiert „schlechtes Wetter“ (niedriger Luftdruck).

Verwendung

Barometer werden meist in der Meteorologie verwendet und gehören hier als Standardinstrument zu nahezu jeder Wetterstation. Da der Luftdruck mit der Höhe abnimmt, dienen sie auch als Höhenmesser (Altimeter) in Flugzeugen. Wird nicht der Luftdruck der Erdatmosphäre, sondern ein künstlich erzeugter Über- oder Unterdruck gemessen, so spricht man von einem Manometer. Ein weiteres verwandtes Gerät ist das Variometer, das über die Veränderung des Luftdruckes eine Höhenänderung anzeigt (siehe auch Hypsobarometer, Höhenschreiber und Luftdruckmessung in der Luftfahrt). Der Verlauf einer Luftdruckänderung wird mit Barographen aufgezeichnet. Oft werden Barometer, meist minderer Qualität, in den mittleren Breitengraden als „Wetteranzeigen“ verwendet, da sich Luftdruckänderungen und „schlechtes“ bzw. „gutes“ Wetter hier gegenseitig teilweise bedingen. Grund hierfür ist, dass der Frontendurchzug dynamischer Tiefdruckgebieten eine typische Luftdruckänderung zur Folge hat. Ein steigender Luftdruck wird dabei als Anzeichen für gutes Wetter und ein fallender Luftdruck als Anzeichen für schlechtes Wetter interpretiert. Da diese Tendenzen jedoch nur in bestimmten Fällen meteorologisch zu rechtfertigen sind und auch Schlechtwetterereignisse mit einem steigenden Luftdruck einher gehen können, stellen diese nur eine sehr grobe „Wettervorhersage“ dar. In Kombination mit anderen Messgeräten finden Barometer in Aerographen und allgemein Wetterstationen Verwendung.

Weblinks


- [http://www.barometerworld.co.uk Das Barometer World Museum mit über 100 historischen Barometern in Merton, Devon]
- [http://www.freunde-alter-wetterinstrumente.de Die Freunde der alten Wetterinstrumente]
- [http://www.tomlom.de/flasche/flasche.html Eine Sammlung von Wettergläsern auch Goethebarometer genannt; dazu weiter Erläuterungen zur Geschichte des Wetterglases] Kategorie:Messgerät Kategorie:Meteorologische Messgeräte Kategorie:1643 ja:気圧計

Luftdruck

nach Barometrischer Höhenformel]] Der Luftdruck eines beliebigen Ortes der Erdatmosphäre ist der hydrostatische Druck der Luft, der an diesem Ort herrscht. Er bezeichnet zudem die Gewichtskraft der Luftsäule, die auf der Erdoberfläche oder einem auf ihr befindlichen Körper steht. Eine andere Verwendung hat das Wort Luftdruck in Bezug auf Reifen, wo es für deren Innendruck (oder Reifenfülldruck) steht. Für den Atmosphärendruck anderer Himmelskörper siehe den Artikel Atmosphäre.

Eigenschaften

Die Erdatmosphäre hat eine Masse von rund 5·1015 Tonnen und die Erdoberfläche beträgt etwa 510·106 km². Da der Druck allgemein als Kraft pro Fläche definiert ist, ergibt sich für den Luftdruck, unter Berücksichtung der Schwerkraft, ein globaler Überschlagswert von 1,01·105 kg/(m·s²). In Hochlagen ist die Entfernung zur Grenze der Erdatmosphäre wesentlich geringer als in Tieflagen. Dadurch ist auch die Luftsäule kürzer und damit der Luftdruck niedriger. Der Luftdruck am Boden ist folglich im Hochgebirge weitaus kleiner als im Flachland oder auf Meereshöhe. Der hydrostatische Luftdruck sinkt generell immer bei einer Höhenzunahme und sein Gradient wird über eine barometrische Höhenformel angenähert. In der Horizontalen erfährt jeder Mensch und neben ihm auch jegliche andere Störung der Erdatmosphäre aus jeder Richtung den gleichen Druck. Dieser ist im Normalfall nicht spürbar, weil sich unser Organismus darauf eingestellt hat. Er ist jedoch Grundvoraussetzung dafür, dass sich der Mensch nicht durch Verdampfung seiner Körperflüssigkeit auflöst, da ein Stoff verdampft, sobald sein Sättigungsdampfdruck identisch mit dem Luftdruck ist bzw. diesen übersteigt (vgl. Siedepunkt). Der Luftdruck stellt dabei also einen Außendruck dar.

Einheiten

Die SI-Einheit des Luftdrucks ist das Pascal (Einheitenzeichen Pa) oder die auch zulässige Einheit Bar (Einheitenzeichen bar = 105 Pa). Da der Luftdruck auf Meereshöhe im Durchschnitt 101.325 Pa, also rund 100.000 Pa beträgt, wird er meist mit der Zahl um 1.000 in Hektopascal (1013,25 hPa) oder mit gleichem Zahlenwert Millibar (mbar) angegeben. Der Luftdruck wird meist mit einem Barometer gemessen, wobei oft noch veraltete Einheiten verwendet werden. Dabei ist 1 hPa = 1 mbar = 0,75 Torr (= mm Hg oder Millimeter Quecksilbersäule). Eine andere Einheit im Kontext des Luftdrucks ist die Atmosphäre, wobei diese alten Einheit wie Physikalische Atmosphäre, Technische Atmosphäre, Atmosphäre Absolutdruck, Atmosphäre Überdruck oder Atmosphäre Unterdruck nicht mehr zulässig sind.

Variabilität und Extremwerte

Der mittlere Luftdruck der Erdatmosphäre beträgt auf Meereshöhe 101.325 Pascal = 1013,25 hPa bzw. mbar oder 101,325 kPa und ist damit Teil der Normalbedingungen und auch vieler Standardbedingungen.

Abnahme mit der Höhe

Hauptartikel: barometrische Höhenformel Der Luftdruck sinkt rasch mit der Höhe – in Bodennähe um etwa 1 hPa (= früheres Millibar) alle 10 Meter – und kann genähert durch eine Exponentialfunktion abgeschätzt werden. Ohne Einfluss der Temperatur beträgt der Druck in der Höhe H (in km) etwa p = p0·exp(H/8). Daraus ergibt sich halber Luftdruck in etwa 5-6 km Meereshöhe und 10 % des Bodenwertes p0 in 15-20 km über dem Meer.

Tagesgang

Exponentialfunktion Der Luftdruck ist einer täglich wiederkehrenden Periodik unterworfen, die zwei Maximalwerte und zwei Minimalwerte pro Tag aufweist. Er folgt dabei den Schwankungen der Lufttemperatur, wodurch sich ein stärkerer 12-Stundeneinfluss (als semicircadian bezeichnet) und ein schwächerer 24-Stundenrhythmus (circadian von lateinisch dies der Tag) zeigen. Die Maxima finden sich gegen 10 und 22 Uhr, die Minima gegen 4 und 16 Uhr (Sommerzeit beachten). Die Amplituden sind breitengradabhängig. In Äquatornähe liegen die Schwankungen bei Werten bis zu 5 hPa. In den mittleren Breiten liegen die Schwankungen bei etwa 0,5 bis 1 hPa. Die Kenntnis des örtlichen Tagesgang des Luftdrucks erhöht die Aussagekraft eines Barogramms zur Einschätzung des Wettergeschehens, insbesondere in tropischen Gebieten. Direkt beobachtbar ist der Tagesgang in der Regel jedoch nicht, da er von dynamischen Luftdruckschwankungen überlagert wird. Nur bei hinreichend genauer Messapparatur und stabilen Hochdruckwetterlagen ist es möglich diese Schwankungen ungestört zu beobachten. Eine Darstellung des Tagesgangs so wie er in Norddeutschland aufgezeichnet wurde, ist hier rechts zu sehen. Extrem niederfrequente (0,2 Hz) und schwache Überlagerungen des Luftdrucks, die Bestandteil des Hintergrundrauschens sind und als Folge von Wettererscheinungen und Seegang auftreten, werden Mikrobarome genannt. Ihre Amplituden liegen unter einem Pascal.

Jahresgang

Der Jahresgang des Luftdrucks, basierend auf entweder Tages- oder Monatsmitteln als langjährige Durchschnittswerte, zeigt eine geringe, aber auch vergleichsweise komplexe Schwankung zwischen den einzelnen Monaten. Dabei zeigt sich ein Minimum im April, verantwortlich für den Begriff des Aprilwetters, und vergleichsweise hohe Werte für Mai und September (Altweibersommer).

Luftdruck-Rekorde

Der historische globale Niedrigstwert des Luftdrucks auf Meereshöhe beträgt 869.9 hPa und wurde am 12. Oktober 1979 im Nordwest-Pazifik gemessen (Taifun Tip). Für Deutschland beträgt der Niedrigstwert 948,6 hPa und wurde am 26. Februar 1989 in Osnabrück erfasst. Die historisch globalen Maximalwerte auf Meereshöhe wurden mit 1085,7 in Tosontsengel (Mongolei) am 19. Dezember 2001 und 1083,8 hPa am 31. Dezember 1968 am Agata-See (Sibirien 66N/93E) erfasst. Der Rekordhalter für Deutschland ist Berlin mit 1057,8 hPa am 23. Januar 1907. Der stärkste bis heute gemessene Luftdruckabfall innerhalb von 24 Stunden wurde im Oktober 2005 bei Hurrikan_Wilma mit 98 hPa gemessen. Der Kerndruck fiel bis auf 882 hPa. Bei Taifun Forrest wurde im September 1983 im nordwestlichen Pazifik ein Druckabfall von 92 hPa innerhalb von 24 Stunden gemessen.

Experimente und Messung

Hauptartikel: Barometer Otto von Guericke konnte 1663 den Luftdruck mit den Magdeburger Halbkugeln nachweisen. Dies waren zwei dicht aneinanderliegende halbe Hohlkugeln, die auch durch entgegen gesetzt ziehende Pferdegespanne, sobald die Luft zwischen den Hohlkugeln evakuiert worden war, nicht mehr voneinander getrennt werden konnten. Nach diesem Prinzip arbeiten auch heute noch Unterdruckkabinen. Unterdruckkabine Ein anderes Experiment, das auch zur genauen Messung verwendet werden kann, ist ein einseitig verschlossenes und mehr als zehn Meter langes Glasrohr. Es wird zu erst horizontal in ein Wassergefäß gelegt, so dass die Luft entweicht. Richtet man es auf mit der Öffnung unter Wasser und der verschlossenen Seite nach oben, so stellt sich eine maximale Höhe ein, bis zu der der Wasserspiegel sich durch den auf der umliegenden Wasseroberfläche lastenden Luftdruck empordrücken lässt. Dies sind etwa zehn Meter, bei hohem Luftdruck mehr, bei niedrigem Luftdruck weniger. Im Hohlraum ist dann beinahe ein Vakuum, das allerdings durch etwas Wasserdampf „verunreinigt“ ist. Man bezeichnet dies als ein Flüssigbarometer, wobei Evangelista Torricelli stattdessen Quecksilber nutze, das bereits nach 760 mm abreißt und kaum verdampft. Ein anderes Instrument zur Luftdruckmessung nach diesem Prinzip ist das Goethe-Barometer. Goethe-Barometer Heute werden meistens Dosen-Barometer verwendet, die eine sogenannte Vidie-Dose oder einen Stapel derartiger Dosen enthalten. Dabei handelt es sich um einen dosenartigen Hohlkörper aus dünnem Blech, welcher mit einem Zeiger verbunden ist. Steigt der Luftdruck, so wird die Dose zusammengedrückt, der Zeiger bewegt sich. Damit die Messung unabhängig von der Temperatur ist, befindet sich in der Dose ein Vakuum, da sich darin befindliche Luft bei Erwärmung ausdehnen würde. Trotzdem gibt es temperaturabhängige Messfehler. Um diese klein zu halten werden Legierungen mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendet. Eine weitere Möglichkeit den Luftdruck zu erfassen bietet ein Sturmglasbarometer, welches sich die temperatur- und luftdruckabhängigen Kristallisationseigenschaften von Campher zunutze macht.

Bedeutung

Meteorologie

Regionale Schwankungen des Luftdruckes sind maßgeblich an der Entstehung des Wetters beteiligt, weshalb der Luftdruck in Form von Isobaren auch das wichtigste Element in Wetterkarten darstellt. Für die Wettervorhersage von Bedeutung ist der Luftdruck auf einer fest definierten Höhe in der Erdatmosphäre, die so gewählt ist, dass keine Störungen des Drucks durch Gebäude oder kleinräumige Geländeformen zu erwarten sind, also ohne eine Beeinträchtigung durch Reibung des Luftstromes am Boden in der sogenannten freien Atmosphäre. Eine Messung, die sich auf die Höhe der Erdoberfläche über Normalnull bezieht, würde in die Fläche übertragen eher die Topografie des Geländes als die tatsächlichen Schwankungen des Luftdrucks ergeben. Um dies auszugleichen und die Werte damit vergleichbar zu machen bedient man sich einer Reduktion auf Meereshöhe. Für das Wettergeschehen in Bodennähe sind vor allem die dortigen Unterschiede des Luftdrucks von Interesse. Sie führen zur Entstehung von Hoch- und Tiefdruckgebieten. Zwischen ihnen setzt der Wind als Ausgleichsströmung ein.

Luftfahrt

Der Luftdruck spielt in der Luftfahrt eine große Rolle, da die üblichen Höhenmesser im Prinzip Barometer sind und so die Höhe des Luftfahrzeugs über den Luftdruck nach der barometrischen Höhenformel bestimmt wird (siehe Luftdruckmessung in der Luftfahrt). Ein sehr niedriger örtlicher Luftdruck kann dem Piloten eine zu große Höhe vortäuschen („Von Hoch nach Tief geht schief“), daher muß für die Dauer des Fluges der örtliche Luftdruck bekannt sein. Um zu große Fehler bei der Höhenanzeige zu meiden, welche bis etwa 300 m betragen können, kompensiert der Pilot die Höhenanzeige durch Eingabe des örtlichen QNH Wertes am Höhenmesser. In größeren Höhen wird ein Druck von 1013 hPa angenommen, den alle Luftfahrzeuge als QNH eingeben müssen. So kann die Gefahr einer Kollision vermindert werden, denn große Messfehler bei der Höhenbestimmung sind so weniger wahrscheinlich.
- QFE: tatsächlicher Luftdruck am Messort
- QNH: rückgerechneter Luftdruck auf Meereshöhe und ICAO Atmosphäre (15 Grad, 2 Grad Temperaturgradient / 1000 m)
- QFF: rückgerechneter Luftdruck auf Meereshöhe unter Berücksichtigung von Ortshöhe, Luftfeuchte, Temperatur und weiterer Faktoren. Auf Flugplätzen wird meist der QNH Wert verwendet, während in der Meteorologie der QFF Wert verwendet wird um Luftdrücke an verschiedenen Orten und Ortshöhen vergleichen zu können. Die Q-Gruppen stammen noch aus der Zeit der drahtlosen Telegraphie (Morse Code).

Siehe auch


- Luftdichte
- Schallkennimpedanz
- Schallgeschwindigkeit

Weblinks

Kategorie:Meteorologie Kategorie:Physikalische Größe ja:気圧 ko:대기압

Meteorologie

Die Meteorologie ist ein Teilgebiet der Physik, wird jedoch in vielen Universitäten auch als Teil der Geowissenschaften verstanden und deren Fakultäten angegliedert. Das heutige Verständnis der Meteorologie ist vom Leitbegriff der „Physik der Atmosphären“ (kurz: Atmosphärenphysik) geprägt. Die Meteorologie ist somit ein Teil der Atmosphärenwissenschaften und konzentriert sich hierbei unter anderem auf die Dynamik der unteren Erdatmosphäre und das dadurch hervorgerufene Wetter. Die Klimatologie ist ebenfalls ein wichtiges und in den letzten Jahren allgemein bekannt gewordenes Teilgebiet der Meteorologie. Im Unterschied zur dynamischen Betrachtung der unteren Erdatmosphäre sind hierbei die zeitlichen Betrachtungsskalen (Wetter - Klima) wesentlich größer. Daraus ergeben sich Konsequenzen für Methodik und Berufspraxis in beiden Feldern. Ein weiteres wichtiges Feld der Meteorologie ist die Beobachtung von klima- und wetterrelevanten Vorgängen in der Atmosphäre vom Boden, aus der Luft und aus dem Weltraum. Klima

Aspekte der Meteorologie

Zwar ist der Hauptfokus der Meteorologie auf die großskaligen dynamischen Prozesse innerhalb der heutigen Erdatmosphäre gerichtet, jedoch sind die im Rahmen eines besseren Verständnisses der Wetterdynamik entwickelten Modellvorstellungen desselben auch in gleicher Weise auf andere Systeme übertragbar. Man zählt daher auch begrenzte Raumklimate bzw. Stadtklimate, extraterrestrische Atmosphären oder Atmosphären vergangener Zeitalter (Paläoklimatologie) zu den Studienobjekten der Meteorologie. Diese spielen jedoch meist nur in der Forschung eine größere Rolle, wo sie auch teilweise als 'Spielwiese' zur Verbesserung derjenigen Modelle dienen, die auch die derzeitige Erdatmosphäre beschreiben. Man versucht daher durch genaue Beobachtungen der Erdatmosphäre eine gesicherte Datengrundlage auszubilden und gleichzeitig diese Daten für die Schaffung eines immer besseren Verständnisses meteorologischer Prozessabläufe heranzuziehen.

Einordnung in den Fächerkanon und Teilgebiete

Viele Methoden, Herangehensweisen und Ideen der dynamischen Meteorologie entspringen der allgemeinen Fluiddynamik und finden weitere Anwendung in Meereskunde, Geophysik und Ingenieurwissenschaft, sowie in fast allen Umweltwissenschaften. Die Meteorologie ist abgesehen von der Wetterbeobachtung (Wetterkunde) eine junge Wissenschaft. Sie besitzt einen außerordentlich interdisziplinären Anspruch, vereint also sehr viele verschiedene Wissenschaften in sich. Die wissenschaftlichen Fachgebiete, die von der Meteorologie genutzt bzw. berührt werden, sind unter anderen:
- Physik (Hydrodynamik, Thermodynamik, Optik, Elektrodynamik, Quantenmechanik)
- Chemie (Ozonchemie, Stickstoffchemie)
- Agrarwissenschaft (Niederschlagsprognosen)
- Biologie (Climate Impact, Einfluss von Bewuchs auf Wetter/Klima)
- Geowissenschaften (Klimavariabilität)
- Medizin (Humanbiometeorologie, Arbeitsmedizin, Belastungsfaktoren)
- Mathematik, (Numerik, partielle Differentialgleichungen, Operatortheorie, Lineare Algebra)
- Informatik (Programmiersprachen, Algorithmik, Behandlung großer Datenmengen, Just-in-Time Verfahren, Präsentation)
- Jura/Wirtschaftswissenschaften (Energiehandel, Emissionshandel, internationale Abkommen) Die Meteorologie selbst lässt sich nach verschiedenen Richtungen unterteilen, wobei sich diese jedoch auch sehr stark überschneiden. Grundlagendisziplinen:
- Experimentelle Meteorologie – Messmethoden und -geräte der Meteorologie sowie Simulation und Durchführung von Experimenten. Als Sonderbereich beschäftigt sich die Satellitenmeteorologie mit Satellitenmessungen.
- Theoretische Meteorologie – Beschreibung der Atmosphäre und insbesondere deren Dynamik durch mathematisch-physikalische Methoden.
- Synoptische Meteorologie – Untersuchung des Wetters und seinen Änderungen, mit dessen Darstellung und Vorhersage.
- Atmosphärenchemie – Erforschung chemische Reaktionen in der Erdatmosphäre.
- Klimatologie – Trendanalyse langfristiger Änderungen innerhalb der Amtosphärendynamik.
- Extraterrestrische Meteorologie – Meteorologie anderer Himmelskörper. Angewandte Bereiche:
- Wettervorhersage – Kurzfristige Prognose der Wetterentwicklung.
- Technische Meteorologie – Auswirkung meteologischer Zusammenhänge auf technische Bereiche.
- Agrar- und Biometeorologie – Einflüsse des Wetters auf Lebewesen bzw. die Biosphäre im weitesten Sinne.
- Verkehrsmeteorologie - Beratung und Sicherung in Bezug auf die Bedeutung meteorologischer Gegebenheiten auf Straßenverkehr, Schifffahrt und insbesondere Luftfahrt (siehe Meteorologie in der Luftfahrt)
- Hydrometeorologie – Erforschung des Wasserkreislaufs in der Atmosphäre als gemeinsame Disziplin mit der Hydrologie. Die Zusammenstellung ist hierbei nicht vollständig. Insbesondere beschäftigt sich die Meteorologie nicht nur mit der Troposphäre, also der untersten Schicht der Atmosphäre, sondern auch mit Stratosphäre und in beschränktem Umfang sogar mit Mesosphäre und Thermosphäre. Hierbei spielen Radiosonden, Wetter- und Umweltsatelliten eine entscheidende Rolle. Der zugehörige Teilbereich der Meteorologie ist die Aerologie bzw. Aeronomie.

Datenquellen und Datenqualität

Die wichtigste Aufgabe und zugleich das größte Problem der Meteorologie als empirischer Wissenschaft bestehen in der Erfassung, Bearbeitung und insbesondere in der Bewertung und dem Vergleich von Daten. Im Unterschied zu anderen Naturwissenschaften kann man in der Meteorologie dabei nur für eine kleine Minderheit von Fragestellungen kontrollierbare Laborbedingungen herstellen. Meteorologische Datenerfassung ist daher in der Regel an die von der Natur vorgegebene Rahmenbedingungen geknüpft, was die Reproduzierbarkeit von Messergebnissen einschränkt und insbesondere den Reduktionismus auf geschlossen durch eine Messung beantwortbare Fragestellungen erschwert. Die wichtigsten Grundgrößen sind: Grundgrößen
- Lufttemperatur
- Luftfeuchtigkeit (Taupunkt)
- Luftdruck
- Luftdichte
- Windrichtung bzw. Hauptwindrichtung
- Windstärke (phänomenologisch) bzw. Windgeschwindigkeit (Vektor, horizontal und vertikal)
- Niederschlagsart
- Niederschlagsmenge
- Bewölkung
- Sichtweite
- Globalstrahlung
- Albedo Diese Größen werden in verschiedenen Standardformaten, beispielsweise dem Meteorological Aviation Routine Weather Report gesammelt, oder nach bestimmten Mustern klassifiziert, wie beispielsweise der Beaufort-Skala oder der Zeichengebung einer Wetterkarte. Einige Daten werden täglich zu bestimmten Uhrzeiten erhoben, den Mannheimer Stunden. Sie werden durch eine Vielzahl von meteorologischen Messgeräten erfasst, wobei die folgende Aufzählung nur die wichtigsten Beispiele aus dieser Vielfalt auflistet: erfasst
- Thermometer bzw. Thermograph (Temperatur)
- Hygrometer bzw. Hygrograph (Luftfeuchtigkeit)
- Thermohygrograph (Temperatur/Luftfeuchtigkeit)
- Barometer bzw. Barograph (Luftdruck)
- Niederschlagsmesser bzw. Regenmesser/Ombrometer (Niederschlagsart/Niederschlagsmenge)
- Anemometer (Windgeschwindigkeit) bzw. Windsack (Windstärke/Windrichtung)
- Windfahne (Windrichtung)
- SODAR (Windgeschwindigkeit/Windrichtung)
- Aerograph
- Niederschlagsradar (Doppler-Radar)
- Wettersatellit
- Lysimeter (Versickerungs-Verdunstungs-Verhältnis > Evapotranspiration)
- Netradiometer/Netto Radiometer (Globalstrahlung)
- Pyranometer (Globalstrahlungsensor)
- Albedometer (Strahlungsbilanzsensor) Aus der Vielzahl von Messgeräten, der Art der Messgrößen und dem Ziel ihrer Verwendung, ergeben sich zahlreiche Probleme. Es gibt beispielsweise keine wirklich zufriedenstellende Messmethode zur quantitativen Erfassung des Niederschlags. Dieser ist vor allem in Form von Nebel, Tau, Schnee und Hagel nur schlecht und meist auch nur mit einem gesonderten Messgerät, damit aber auch mit verschiedenen Messfehlern, für jede Niederschlagsart einzeln zu erfassen. Nur durch geeignete und standortspezifische Korrekturfaktoren sowie eine hohe Messerfahrung lässt sich dieses Problem ausgleichen, was jedoch zwangsläufig auch die Frage nach der Vergleichbarkeit der Werte verschiedener Messstationen aufwirft. Problematisch sind hier auch Starkregenereignisse, die statistisch nachgewiesene Ablenkung von Niederschlagspartikeln durch das Messgerät selbst und auch die Frage nach der Übertragbarkeit der Niederschlagswerte auf die Umgebung des Messpunktes, besonders bei stark ausgeprägten topographischen Höhenunterschieden. Auch alle anderen Größen sind mit ähnlichen, wenn auch nicht so starken Problemen behaftet, beispielsweise konnte lange Zeit die vertikale Komponente der Windgeschwindigkeit nicht richtig erfasst werden und auch heute noch ist die Messung vertikaler Gradienten sehr aufwendig. Man beschränkt sich daher auch meist auf Bodenmessungen, wobei je nach Messgröße standardisierte Bodenabstände von meist zwei oder zehn Metern angewendet werden. Zu beachten gilt hierbei, dass eine einzelne meteorologische Messung nahezu bedeutungslos ist und die Wetterdynamik in größeren Raumskalen nur durch eine Vielzahl von Messungen verstanden und prognostiziert werden kann. Diese Messungen müssen hierfür jedoch vergleichbar sein, weshalb die Normung und Standardisierung von Messgeräten und Messverfahren eine außerordentliche Rolle in der Meteorologie spielt, jedoch aufgrund vielfältiger praktischer Probleme auch nur bedingt umgesetzt werden kann. Man spricht daher auch von Messnetzen und die Einrichtung von Wetterstationen. Diese befolgen in der Regel die VDI-Richtlinie 3786 oder anderen, teilweise weltweit durch die World Meteorological Organization standardisierten Richtlinien. Zu einer räumlichen Vergleichbarkeit der Daten, die zur Wettervorhersage notwendig ist, kommt jedoch auch eine zeitliche Vergleichbarkeit, die unter anderem für Klimaprognosen eine entscheidende Rolle spielt. Wird die Entwicklung der Messgeräte und damit der Messgenauigkeit bei der Analyse teilweise sehr alter Daten nicht berücksichtigt, so sind diese Daten wissenschaftlich beinahe wertlos, weshalb weltweit oft veraltete und seit Jahrzehnten unveränderte Messgeräte noch sehr weit verbreitet sind. Auch ist dies eine Kostenfrage, denn es ist hier nicht immer sinnvoll, die modernsten und damit teuersten Messgeräte zu verwenden, da diese nur für einzelne Länder bzw. Institute bezahlbar sind. Zudem ist jeder Wechsel der Messapparatur mit einem Wechsel der Datenqualität verknüpft, was bei längeren und sehr wertvollen Messreihen von vielen Jahrzehnten bis wenigen Jahrhunderten leicht zu falsch postulierten bzw. interpretierten Trends führen kann. Es wird also oft zugunsten der Vergleichbarkeit auf eine höhere Genauigkeit verzichtet. Bei einer globalen Erwärmung von wenigen Grad Celsius sind diese sehr alten Daten meist wenig hilfreich, da schon ihr Messfehler in der Regel den Effekt dieser möglichen Temperaturänderungen übersteigt. Ein großer Teil der Argumente von sogenannten „Klimaskeptikern“ basiert auf dieser teilweise umstrittenen Datenlage, es existieren jedoch auch andere natürliche Klimaarchive mit wesentlich genaueren Daten über sehr lange Zeiträume. Es ergibt sich also die Notwendigkeit, bedingt durch standortspezifische, personelle und messtechnische Faktoren, Messdaten kritisch zu hinterfragen und diese richtig einzuordnen. In der Meteorologie steht hierbei die räumliche Datenanalyse im Vordergrund, in der ansonsten eng verwandten Klimatologie spielt hingegen die zeitliche Datenanalyse (Zeitreihenanalyse) die Hauptrolle.

Strahlungsmessung

Die Gewinnung von physikalischen Größen aus Messungen in verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums ist eine Herausforderung, die nur mit großem technischen Aufwand sowie durch Einsatz von Modellen gelingt.

Satellitenmessung

Ein wichtiges Hilfsmittel für Meteorologen, speziell der Satellitenmeteorologie, bildet heutzutage die Satelliten, insbesondere die Wettersatelliten und Umweltsatelliten. Man unterscheidet hierbei geostationäre Satelliten, die in einer Höhe von 36000 km stationär über der Erde verankert sind und Satelliten, die auf so genannten LEOs (Low Earth Orbits) in 400 bis 800 km die Erde umkreisen. Aufgrund der großflächigen Erfassung von Messdaten, lassen sich mit Satelliten globale Zusammenhänge erfassen und damit letztendlich auch verstehen. Um mit Satellitendaten arbeiten zu können, sind weit reichende Kenntnisse in der Datenverarbeitung notwendig. Satellitendaten können als Grundlage für die Klimatologie genutzt werden, um deren Modelle zu verbessern und eine umfassende und gleichmäßige Datenerfassung zu ermöglichen. Immer häufiger werden solche Daten daher benutzt, um Erkenntnisse über Regionen zu erhalten, die keiner anderen Messmethode zugänglich sind. Ein Beispiel sind hier Niederschlagsschätzungen oder Windgeschwindigkeitsbestimmungen über den Ozeanen. Dort hat man kein enges Messnetz zur Verfügung und war lange Zeit auf großflächige Datenextrapolationen angewiesen, was selbst heute noch dazu führt, dass bei stark marin geprägten Wetterlagen, beispielsweise an der Westküste Nordamerikas, wesentlich geringere Vorhersagequalitäten erreicht werden können als bei kontinental bestimmten Wetterlagen. Alle nicht satellitengestützten Datenerhebungen auf dem Ozean stammen hierbei aus Schiffs- oder Bojenmessungen, beziehungsweise von Messstationen auf vereinzelten Inseln. Kenntnisse zu den Wetterverhältnisse über den Ozeanen können daher zu einer Verbesserung der Gesamtvorhersagen von Niederschlagsereignissen an Küsten führen. Dies ist gerade für die vom Monsun betroffenen Länder, wie Indien, eine (lebens)wichtige Information.

Modelle und Simulationen

Besonders in der Klimatologie (Klimamodell), aber auch in der Meteorologie (Numerische Wettervorhersage) und Fernerkundung spielen Modelle eine herausragende Rolle. Sie gewinnen ihre Bedeutung durch verschiedene Faktoren:
- Mit zunehmender Entwicklung der Messtechnik und dem steigenden Anspruch an Wettervorhersagen steigt auch die Datenmenge enorm an. Dadurch ist eine schriftliche Auswertung der Daten auf Wetterkarten nicht mehr ausreichend. Vereinfachte Modelle und Rechnersimulationen sind daher schneller, kostengünstiger und ermöglichen erst die umfangreiche Datenauswertung.
- Der Zeiträume in denen viele Effekte, beispielsweise Meeresspiegelschwankungen, auftreten sind enorm hoch und können nur mit Modellen simuliert werden. Sie sind nicht direkt beobachtbar und zudem existieren keine durchgehenden und qualitativ ausreichenden Messreihen für solche Zeiträume. Meteorologen haben also in der Regel kein Labor, in dem sie Messungen durchführen können und sind daher auf theoretische Modelle angewiesen. Diese müssen daraufhin wiederum mit real beobachteten Effekten verglichen werden. Ausnahmen sind beispielsweise die Klimakammer AIDA des Forschungszentrums Karlsruhe und die Klimakammer am Forschungszentrum Jülich. Das Design von Modellen ist ebenso eine Herausforderung, wie deren inhaltliche Gestaltung. Nur Modelle, die die Natur möglichst adäquat beschreiben, sind in Forschung wie Praxis sinnvoll einsetzbar. Da solche Modelle wegen der Komplexität des modellierten Systems leicht ganze Rechenzentren beschäftigen können, ist eine effiziente Algorithmik, also die Natur vereinfachende statistische Annahmen, ein wichtiger Punkt bei der Entwicklung der Modelle. Nur auf diese Weise können Rechenzeit und somit die Kosten überschaubar gehalten werden. In den 20er Jahren des 19. Jahrhunderts hat der Mathematiker Lewis Fry Richardson Methoden entwickelt, mit Hilfe derer die enorme Komplexität mathematischer meteorologischer Modelle angegangen werden konnten. Diese sind heute noch häufig die Grundlage meteorologischer Simulationen (Simulationsmodell) auf Supercomputern. Diese dienen daher auch nicht ohne Grund in sehr vielen Fällen zur Simulation der Wetter- bzw. Klimadynamik, wobei diese ihre Grenzen, trotz teilweise gigantischer Größendimensionen, schnell erreichen. Es lassen sich verschiedene Arten von Atmosphärenmodellen grob unterscheiden: Strahlungstransfermodelle (bspw. KOPRA), Chemietransportmodelle (bspw. ECHAM) und dynamische Modelle. Der Trend geht jedoch zu integrierten Modellen oder „Weltmodellen“, die die gesamte Natur nachzeichnen (SIBERIA 2). Bei der Verbesserung der Qualität der Modelle fließen, wie überall in der physikalischen Modellierung, sowohl statistische Verfahrensweisen als auch experimentelle Beobachtungen, neue Ideen usw. in das Verfahren ein. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Entwicklung, die zur Erkenntnis geführt hat, dass die Veränderung von Spurengasmengen in der Atmosphäre (bspw. Kohlendioxid oder Ozon) zu einer 'ungesunden' Wärmeentwicklung der Biosphäre führen können (bspw. Treibhauseffekt, Abkühlung der Stratosphäre). Auch die Entdeckung des Ozonloches und die Verstärkung des Augenmerkes der Wissenschaftler auf die damit zusammenhängende Atmosphärenchemie fällt in diese Kategorie. Einfachstes meteorologisches Modell und zugleich die erste Bewährungsprobe für alle neuentwickelten Modelle zur Wettervorhersage, ist die simple Übertragung des aktuellen Wetters auf die Zukunft. Es gilt hierbei der einfache Grundsatz eines konstanten Wetters, man nimmt also an, das Wetter des nächsten Tages wird dem des aktuellen Tages entsprechen. Da Wetterlagen oft lange nahezu gleichbleibend sind, hat diese einfache Annahme bereits eine Erfolgswahrscheinlichkeit von circa 60%.

Weiterführendes

Die Sonne als Basis des Wetters


- Sonne
- Strahlungshaushalt der Erde
- Sonnenschein
- Solarkonstante
- Solarstrahlung
- Sonnenstrahlung
- Sonnenenergie
- Kosmische Strahlung
- Treibhauseffekt
- Milanković-Zyklen

Rolle des Wassers


- Wasser
- Wasserdampf
- Eis
- Luftfeuchtigkeit
- Wasserkreislauf

Listen


- Themenliste Wetter und Klima
- Liste der Abkürzungen in der Meteorologie
- Kategorien Meteorologie, Meteorologen und meteorologische Messgeräte

Behörden, Verbände, Firmen

Deutschland
- Deutsche Meteorologische Gesellschaft
- Deutscher Wetterdienst
- Verband Deutscher Wetterdienstleister (zahlreiche private Wetterdienste)
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt USA
- American Meteorological Society
- National Center for Atmospheric Research
- National Oceanic and Atmospheric Administration :
- National Severe Storms Laboratory :
- National Weather Service :
- Storm Prediction Center :
- National Hurricane Center :
- National Climatic Data Center
- American Geophysical Union Großbritannien
- Royal Meteorological Society
- Met Office - Wetterdienst des Vereinigten Königreichs GB Frankreich
- Meteo France Europa
- European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
- EUMETSAT - European Meteorological Satellite Organisation International
- World Meteorological Organization
- International Association of Broadcast Meteorology
- World Data Center for Remote Sensing of the Atmosphere
- Internationale Union für Geodäsie und Geophysik

Literatur

Deutschsprachige Lehrbücher
- Malberg, H. (2002): Meteorologie und Klimatologie. Eine Einführung. (4., aktualisierte u. erweiterte Aufl.). Springer, Berlin. ISBN 3540429190
- Weischet, W. (2002): Einführung in die allgemeine Klimatologie: physikalische und meteorologische Grundlagen. (6., überarb. Aufl.). Borntraeger, Berlin. ISBN 3443071236
- Häckel H. (1999): Meteorologie. 4. Aufl. Ulmer Verlag, Stuttgart; UTB 1338; 448 S. ISBN 3825213382
- Zmarsly, Kuttler W., Pethe H. (2002): Meteorologisch-klimatologisches Grundwissen. Eine Einführung mit Übungen, Aufgaben und Lösungen. Ulmer Verlag, Stuttgart; ISBN 3825222810 Deutschsprachige Sachbücher
- Kachelmann J., Schöpfer S. (2004): Wie wird das Wetter? Rowohlt, Reinbek. ISBN 3498063774
- Klage J. (2002): Wetter macht Geschichte. Der Einfluß des Wetters auf den Lauf der Geschichte. FAZ-Buch, Frankfurt; 236 S. ISBN 3898430979 Andere Sprachen
- Barry R. G., Chorley R. J. (2003): Atmosphere, Weather and Climate. 8th ed., Routledge, London; 536 pp. ISBN 0415271703
- Frater H. (1999): Weather and Climate. CD-ROM, Springer Verlag, Berlin.
- Holton J. R. et. al. (2002): Encyplopedia of Atmospheric Sciences. San Diego, London, Academic Press. ISBN 0122270908
- Schaefer J., Day J.A. (1981): Atmosphere. Clouds, rain, snow, storms. Peterson Field Guides. Houghton Mifflin Company, Boston, New York.

Weblinks

Portale und Communitys
- [http://www.geosciences-forum.com/ Geosciences-Forum: Meteorologie]
- [http://www.meteo.ch/ Schweizer Wetterportal]
- [http://www.wetterzentrale.de/ Sehr gute deutsche Webseite für Wetterkarten (auch ältere), Vorhersagediagramme und Satellitenbilder mit dem wohl meistbesuchten deutschsprachigen Diskussionsforum für Hobbymeteorologen, Chat, Bildergalerie und vielem mehr.]
- [http://www.wetterstationen.info/ Tests von Wetterstationen für Privatanwender, Forum]
- [http://www.wetterturnier.de/ Wer macht die beste Wettervorhersage?]
- [http://www.wetterforum.com/ Wetterforum.com] Daten- und Bildmaterialien
- [http://de.allmetsat.com/ Beobachtungen und Wetterprognosen - Bilder der Satelliten]
- [http://www.top-wetter.de/ Bildergalerien, Klimadiagramme, Ausführliche Linksammlung]
- http://www.wetteronline.de/ - Allgemeine Informationen zum Wetter mit detaillierten Windkarten für Nordsee, Ostsee und Mittelmeer.
- [http://www.wolkenatlas.de/ Informationen und Bilder rund um das Thema Wolken.] Sonstiges
- http://www.wetterpate.de - Erwerbbare Patenschaften für Hoch- und Tiefdruckgebiete beim Institut für Meteorologie der FU Berlin. Kategorie:Naturwissenschaft ! Kategorie:Geowissenschaft Kategorie:Physik ja:気象学 ko:기상학 ms:Meteorologi

Barograph

Ein Barograph (v. griech. βαρoς báros „Schwere, Gewicht“ und γραφειν graphein „schreiben“) ist ein Messgerät, das den zeitlichen Verlauf des Luftdrucks auf einer mit Papier bespannten Trommel aufzeichnet. Die so entstehende Kurve wird Barogramm genannt. Auf der rechten Seite oben ist ein derartiges Barogramm zu sehen. Die Auswertung des Barogramms kann dem Kundigen Hinweise für die zukünftige Wetterentwicklung geben. Insbesondere findet man Barographen häufig auf Schiffen. Starker Druckabfall innerhalb eines Zeitraumes von einer oder drei Stunden kann ein Hinweis für nahenden Starkwind oder Sturm sein. Zur eigentlichen Messung dient dabei ein Barometer. Barographen spielen auch in der Luftfahrt, insbesondere Segelflug, eine Rolle. Dann wird allerdings oft auch von einem Höhenschreiber gesprochen. Da der Luftdruck bekanntlich mit der Höhe abnimmt, kann nach der Landung das Höhenprofil des Fluges analysiert werden. Es gibt auch Barographen die den Luftdruckverlauf auf einer Scheibe registrieren, oder auch elektronische Barographen bei denen das Barogramm auf einem (LCD) Display erscheint. Image:Barograph 01.jpg Image:Barograph.JPG Image:Barograph 02.jpg Image:Barograph 03.jpg

Weblinks

Kategorie:Messgerät Kategorie:Meteorologie Kategorie:Meteorologische Messgeräte

Robert Boyle

Robert Boyle (
- 25. Januar 1627 auf Schloss Lismore, Irland, † 30. Dezember 1691 in London) war ein englischer Naturforscher. Er war Mitbegründer des modernen Elementbegriffs, der modernen Physik und Chemie, sowie der auf detailliert veröffentlichten Experimenten beruhenden Naturwissenschaften allgemein. Er entdeckte den nach ihm benannten Zusammenhang zwischen Druck und Volumen eines Gases.

Lebenslauf

Robert Boyle wurde am 25. Januar 1627 auf Schloss Lismore im County Waterford im Süden Irlands geboren. Mit acht Jahren wurde er zur Schule in das Eton College geschickt. Als Zwölfjähriger ging er nach Genf, später nach Florenz. Dort studierte er Werke Galileo Galileis, der 1642 bei Florenz gestorben war. Nach dem Tod seines Vaters lebte er nach 1644 in seinem Landsitz in Stalbridge, 1655 ließ er sich in Oxford nieder, 1668 in London. Da Boyle vermögend war, musste er keinem Broterwerb nachgehen, sondern konnte sich ganz naturwissenschaftlichen Studien widmen. Robert Boyle starb am 30. Dezember 1691 in London. Auf seinem Grabstein soll er als "Vater der Chemie und Onkel des Earl of Cork" bezeichnet worden sein. Robert Boyle war ein Bruder des englischen Staatsmannes Roger Boyle.

Persönliches

Boyle war groß und schlank. Er hatte keine robuste körperliche Verfassung, sondern litt eher an seiner schwachen Gesundheit, und ab etwa einem Alter von 62 Jahren musste er sich zunehmend aus dem öffentlichen Leben zurückziehen. Er war nie verheiratet und lebte ab 1668 mit einer seiner Schwestern zusammen.

Forschergemeinschaften

Boyle war Mitglied in der Gruppe "Invisible College" in Oxford, aus der die Royal Society in London hervorging, in der er auch Gründungsmitglied war.

Bedeutende Leistungen

Gesetz von Boyle und Mariotte und andere Gaseigenschaften

Robert Boyle verbesserte zusammen mit Robert Hooke die Luftpumpe, und nach ihrer Vollendung 1659 begann er eine Reihe von Experimenten über die Eigenschaften der Luft. Dabei entdeckte er, dass - bei konstanter Temperatur (isotherm) - Druck und Volumen umgekehrt proportional zueinander sind: V = const
- 1/p oder p
- V = const (mit p = Druck, V = Volumen). Dieses Gesetz, das Boyle 1662 veröffentlichte und das 1676 unabhängig auch von Edme Mariotte gefunden wurde, gilt für alle idealen Gase. Es ist ein Spezialfall des allgemeinen Gasgesetzes. Boyle zeigte auch, dass Schall sich im Vakuum nicht ausbreiten kann.

Fallgesetz

Indem er mithilfe seiner Pumpe ein Vakuum herstellte, konnte Robert Bolye 1659 das von Galileo Galilei aufgestellte Gesetz bestätigen, dass alle Körper mit derselben Geschwindigkeit zu Boden fallen, wenn man den Luftwiderstand vernachlässigen kann (siehe freier Fall).

Elementbegriff und Analytische Chemie, Naturphilosophie

Für Boyle war Chemie die Wissenschaft der Zusammensetzung der Substanzen und er trug zum heutigen Verständnis der chemischen Elemente als die (chemisch) unzerlegbaren Bausteine der Materie bei. Da er den Unterschied zwischen Gemisch und Verbindung erkannte, konnte er beträchtliche Fortschritte in der Bestimmung der Bestandteile machen, ein Prozess, den er "Analyse" nannte, so dass er als Mitbegründer der Analytischen Chemie gelten kann. 1660 konnte er zeigen, dass eine Maus in einer geschlossenen Kammer, in der eine Kerze brennt, in dem selben Augenblick stirbt, wie die Kerze erlischt. Dem dafür verantwortlichen Sauerstoff(mangel) kam man allerdings erst um 1770 auf die Spur. Der experimentell arbeitende Boyle lehnte die auf Aristoteles zurückgehende Lehre der vier Elemente - Erde, Luft, Feuer und Wasser - ab, ebenso die Lehre des Paracelsus über die drei Prinzipien (Salz, Schwefel, Quecksilber). So wurde der auch als Naturphilosoph bezeichnete Boyle mit zum Wegbereiter der modernen Chemie, auch wenn er selbst noch alchimistische Bestrebungen der Elementumwandlung verfolgte. Sein Hauptwerk "The Sceptical Chymist" (als Der skeptische Chemiker auch auf Deutsch erschienen) wurde 1661 veröffentlicht. Boyle war ein tief religiöser Mann, er vertrat die Meinung, dass Wissenschaft und Glaube sich nicht ausschließen.

Werke


- The Sceptical Chymist (1661, dt. Der skeptische Chemiker, ISBN 3-8171-3229-8)

Weblinks


- Boyle, Robert Boyle, Robert Boyle, Robert Boyle, Robert Boyle, Robert Boyle, Robert ja:ロバート・ボイル

Griechische Sprache

Griechisch (griechisch ελληνικά) ist eine indogermanische Sprache, die einen eigenen Zweig dieser Sprachfamilie darstellt. Eine nähere Verwandtschaft scheint nur zur antiken makedonischen Sprache bestanden zu haben. Griechisch wird von ca. 16 Millionen Menschen als Muttersprache gesprochen, von denen ca. 10,5 Millionen in Griechenland leben, wo es Amtssprache ist. Die anderen Muttersprachler sind auf 35 andere Staaten verteilt. Auf Zypern ist Griechisch ebenfalls Amtssprache, offiziell neben dem Türkischen. Außerdem ist in einigen südalbanischen und süditalienischen Gemeinden, in denen Angehörige der griechischen Minderheit leben, das Griechische als lokale Amts- und Schulsprache zugelassen. Siehe: Griko in Italien Eine Vielzahl von altgriechischen Wörtern werden darüber hinaus auch in diversen Fachsprachen verwendet und haben Eingang in viele moderne Sprachen gefunden. Die Sprachcodes nach ISO 639 für Neugriechisch (ab 1453) sind el bzw. ell oder gre und für Altgriechisch (bis 1453) grc.

Geschichte

1453 Die ältesten schriftlichen Zeugnisse der Sprache sind in Linearschrift B geschrieben. Sie begegnen ab dem 14. Jahrhundert v. Chr. - also in mykenischer Zeit - als sehr kurze Texte auf Transportamphoren, wo sie den Inhalt bezeichnen. Längere Texte auf zahlreichen Tontäfelchen, ebenfalls rein praktischer Natur, wurden in den Archiven einiger mykenischer Paläste gefunden. Sie stammen aus dem Beginn des 12. Jahrhundert v. Chr.. Nach Zerstörung der meisten bisher bekannten mykenischen Paläste im 12. Jh. ging die Linearschrift B und damit die Schriftlichkeit der ägäischen Welt nach herrschender Meinung verloren. Zumindest gibt es bisher keine Schriftfunde aus der Zeit der dunklen Jahrhunderte. Gegen Ende der dunklen Jahrhunderte, vermutlich um 800 v.Chr., übernehmen die Griechen das phönizische Schriftsystem, das sie im Grunde auch heute noch benutzen. Eines der bekanntesten frühen Beispiele der neuen alphabetischen Schrift zeigt der sog. Nestor-Becher. In klassischer Zeit ist eine Vielzahl von Dialekten feststellbar, zu den wichtigsten zählen das (noch heute in den Schulen als Altgriechisch gelehrte) Attische, das Ionische, das Dorisch-Nordwestgriechische, das Aeolische und das Arkadisch-Kyprische. Die am Anfang der schriftlichen Überlieferung stehenden homerischen Epen, die Ilias und die Odyssee, sind zum Beispiel in einer künstlerischen Sprachform verfasst, die Worte aus verschiedenen Dialekten benutzte, oft nach den Anforderungen des Metrums, im ganzen jedoch Ionisch mit äolischer Prägung ist. Die politische, wirtschaftliche und kulturelle Vormachtstellung Athens im 5. Jahrhundert v. Chr. machte den dort gesprochenen attischen Dialekt zur Grundlage einer überregionalen Gemeinsprache (Koiné, griechisch κοινή, die Gemeinsame oder Allgemeine), die durch die Eroberungen Alexanders des Großen im 4. Jahrhundert v. Chr. zur Weltsprache und lingua franca aufstieg. Auch im Römischen Reich blieb Griechisch neben Latein Amtssprache, dies auch aufgrund der kulturellen Abhängigkeit der Römer von den Griechen. In der Osthälfte des Reiches war Griechisch bereits seit dem Hellenismus die dominierende Sprache. Der Einfluss fremder Sprachen und der fortbestehenden Dialekte führte immer wieder, insbesondere im 2. Jahrhundert, zu Bemühungen um eine Reinigung der griechischen Sprache unter Rückgriff auf das klassische Attisch. Eine solche bereinigte Form des Altgriechischen wurde nach der Teilung des Römischen Reiches (395) zur Amts- und Literatursprache des oströmischen Reiches, das nach der Abschaffung der lateinischen Amtssprache um 630 endgültig vom römischen zum byzantinischen Reich wurde. Spätestens zu diesem Zeitpunkt versiegt die Produktion literarischer Werke auf Altgriechisch; die Sprache des byzantinischen Reiches weist da schon deutliche Unterschiede in Grammatik und Aussprache auf. Nach der arabischen Eroberung Syriens und Ägyptens blieb Griechisch dort zunächst noch für einige Jahrzehnte Amtssprache, bevor es diese Funktion ab etwa 700 an das Arabische verliert. Während der Besetzung Griechenlands durch das osmanische Reich war der Unterricht in griechischer Sprache offiziell verboten. Jedoch lebte sie im Alltag der Griechen (und vielfach von Priestern heimlich gelehrt) fort, veränderte sich aber aufgrund geringer Schriftkenntnis und mangelnder Gelehrsamkeit relativ stark. Nach der modernen Staatsgründung wurde die so genannte Katharévousa (griechisch καθαρεύουσα, Reinsprache; die Grundlagen wurden von Korais geschaffen) offizielle Unterrichts- und Amtssprache, eine „künstlich“ geschaffene Standardsprache, die den Wortschatz der am klassischen Attisch orientierten Koiné abermals künstlich konservierte, jedoch innerhalb weitgehend neugriechisch geprägter Aussprache- und Grammatikstrukturen. Erst 1976 wurde die Volkssprache (Dimotikí, griechisch δημοτική) endgültig zur Sprache der staatlichen Verwaltung und der Wissenschaft; allerdings sind viele Katharévousa-Worte im Laufe der Zeit wieder in die Dimotikí zurück übernommen worden. Im Verlauf der Jahrtausende hat sich die griechische Sprache vielfach in der Aussprache geändert, die Orthographie blieb jedoch dank vielerlei Bemühungen um eine Reinhaltung der Sprache weitgehend konstant. Die in hellenistischer Zeit in die griechische Schriftsprache eingeführten Akzente und Symbole für Hauchlaute wurden noch bis vor kurzem verwendet. Durch Erlass Nr. 297 des griechischen Präsidenten vom 29. April 1982 wurden der Akzent Gravis, der Akzent Zirkumflex sowie die Hauchzeichen Spiritus asper und Spiritus lenis abgeschafft. Es gibt seitdem in der griechischen Schriftsprache nur noch den Akzent Akut, der die betonte Silbe anzeigt. Die griechische Sprache und Schrift hatte auf die Entwicklung Europas immensen Einfluss: Sowohl das lateinische als auch das kyrillische Alphabet wurde auf der Basis des griechischen Alphabets entwickelt. Die Rückbesinnung auf das im Westen fast vergessene Griechisch, ausgelöst unter anderem durch die Flucht vieler Byzantiner in den Westen nach dem Fall Konstantinopels 1453, war eine der Hauptquellen der Renaissance und des Humanismus (siehe hierzu auch: Philhellenismus). Noch heute werden wissenschaftliche Fachbegriffe gerne unter Rückgriff auf griechische (und lateinische) Wörter geprägt. Das Neue Testament wurde ursprünglich in hellenistischem Griechisch geschrieben und das erste Mal von Erasmus von Rotterdam gedruckt.

Grammatik

Altgriechisch

Die ersten Grammatiken des Abendlandes wurden zu hellenistischer Zeit in der philologischen Schule von Alexandria abgefasst. Aristarch von Samotrake schrieb eine tékhne grammatiké des Griechischen. Die vermutlich erste autonome grammatische Schrift ist die tékhne grammatiké des Dionysios Thrax (2. Jh. v.Ch.), welche die Phonologie und Morphologie einschließlich der Wortarten umfasst. Die Syntax ist Gegenstand eines sehr systematischen Werks des zweiten bedeutenden griechischen Grammatikers, des Apollonios Dyskolos (2. Jh. n.Ch.). Angeblich im Jahre 169/8 "importierten" die Römer die griechische Grammatik und adaptierten sie. Die Grammatik des Altgriechischen ist auf den ersten Blick recht ähnlich zum Lateinischen, was Partizipialkonstruktionen und sonstige grammatische Phänomene (AcI etc.) anbelangt, so dass Lateinkenntnisse beim Erlernen des Altgriechischen sehr hilfreich sind – und umgekehrt. Gutes Verständnis der deutschen Grammatik hilft allerdings auch; in vielen Fällen ist das Altgriechische dem Deutschen strukturell ähnlicher als dem Lateinischen, beispielsweise sind die bestimmten Artikel im Griechischen vorhanden, während sie im Lateinischen fehlen. Es gibt auch Fälle, in denen die Ähnlichkeit mit dem Lateinischen eher oberflächlicher Art ist und mehr Verwirrung stiftet als hilft – beispielsweise werden die Zeitformen der Verben im Griechischen oft anders verwendet als im Lateinischen. Im Westen und auch in diesem Artikel werden gewöhnlich lateinische Begriffe (wie Substantiv, Dativ, Aktiv, Person … ) zur Bezeichnung von altgriechischen grammatischen und semantischen Kategorien verwendet, die direkte Übersetzungen der griechischen Definitionen darstellen. In Griechenland werden dagegen bis heute die griechischen Originalbegriffe aus der tékhne grammatiké des Dionysios Thrax verwendet.

Nominale Wörter

Hierzu zählen die Wortarten Substantiv, Adjektiv und Pronomen, die alle dekliniert werden. Auch Partizipien, Verbaladjektive und Infinitive werden dekliniert, sie gelten aber als Zwischenformen (sogenannte Nominalformen des Verbs). Hinsichtlich der Deklination ist folgendes zu benennen:
Numeri

- Singular
- Plural
- Dual (als Schwundform)
Genera

- (allgemeine) Regeln:
  - Maskulinum: bei Bezeichnungen für männliche Wesen, Winde, Flüsse und Monate
  - Femininum: bei Bezeichnungen für weibliche Wesen, Länder, Inseln und Städte
  - Neutrum: dient unter anderem zur Verkleinerung oder Verächtlichmachung von Wörtern männlichen und weiblichen Geschlechts.
- Für den sonstigen Gebrauch lassen sich keine eindeutigen Regeln aufstellen.
- Besonderheit des Neutrums: Bei Neutrum-Subjekten steht das Verb, auch wenn das Subjekt im Plural steht, in der 3. Person Singular. Diese Besonderheit besteht deswegen, weil das Griechische im Fall des Neutrums einen echten Plural nicht gebildet hat. Der Plural des Neutrums ist eigentlich ein aus dem Indogermanischen ererbter "kollektiver Singular", d.h. ein Sammelbegriff, der formal ein Singular ist, von der Funktion her aber einem Plural entspricht (wie im Deutschen: der Busch, das Gebüsch). Ferner haben im Neutrum – wie in allen indogermanischen Sprachen – Akkusativ und Nominativ identische Formen. Im Griechischen tritt noch die Form des Vokativs den beiden anderen Kasus als identisch hinzu.
Kasussystem
Von den acht Kasus des Indogermanischen haben sich im Griechischen fünf erhalten: Nominativ, Akkusativ, Genitiv, Dativ und Vokativ. Die Funktionen der nicht erhaltenen Kasus des Indogermanischen haben sich im Griechischen auf den Dativ und den Genitiv verteilt. Die Aufteilung ähnelt der der deutschen Sprache. Grundfunktionen der Kasus:
- Akkusativ
  - echter Akkusativ (direktes Objekt)
  - adverbial: Lativ (Richtung, Ausdehnung, Dauer)
- Genitiv
  - echter Genitiv (Bereich)
  - Separativ (Herkunft)
- Dativ
  - echter Dativ (indirektes Objekt)
  - Soziativ (Gemeinschaft)
  - Instrumental (Mittel)
  - Lokativ (Ort, Zeit)

Verben

Tempussystem
Es gibt im Altgriechischen vier Tempusstämme: Präsensstamm, Aoriststamm, Perfektstamm, Futurstamm; wovon die ersten drei ein System bilden. Das Altgriechische besitzt aber kein ausgebildetes Tempussystem. Die Tempusstämme drücken Aspekte aus; – die subjektive Betrachtungsweise, das heißt die Art, wie der Sprechende den Verbalinhalt auffasst. Deswegen ist der Begriff Tempusstamm genaugenommen nicht richtig; besser zu sagen wäre Aspektstamm. Der Aspekt des Präsensstamms ist durativ (linear, iterativ oder konativ). Das bedeutet, es wird mit diesem Aspekt der Verlauf oder das Andauern einer Handlung ausgedrückt. Beispiele:
- νοσειν = (krank sein = ) krank darniederliegen
- (απο)θνησκειν = sterben ( = im Sterben liegen) Der Aspekt des Aoriststamms ist punktuell. Das bedeutet, es wird der bloße Vollzug einer Handlung vermeldet. (Die Bezeichnung punktuell wird benutzt, um den Gegensatz zum linearen Präsensstamm auszudrücken. Der Aoriststamm ist die Normalform und benennt eine Handlung oder ein Ereignis, ohne ausdrücken zu wollen, ob diese Handlung in Wirklichkeit punktuell oder linear war/ist.) Bei diesem Aspekt wird in der Sprachpraxis gern ein bestimmter Punkt des Verbalbegriffs ins Auge gefasst, nämlich der Abschluss (effektiv) oder der Beginn (ingressiv) einer Handlung. Beispiele:
- ingressiv: νοσησαι = krank werden oder erkranken
- effektiv: (απο)θανειν = sterben (als Moment des Dahinscheidens) Der Aspekt des Perfektstamms ist resultativ. Das bedeutet, es wird mit diesem Aspekt ein (erreichter) Zustand oder einfach ohne jede nähere Bestimmung die Qualität einer Sache ausgedrückt. Beispiele:
- τεθνηκεναι (τεθναναι) = (gestorben und nun) tot sein
- πεποιθεναι = vertrauen Mit der Handhabung dieser drei Aspekte stellt der Griechischsprechende aber die zeitlichen Bezüge her, die von den Aspekten selbst nicht ausgedrückt werden. Die Aspekte gelten nun generell, während es eine direkt zeitliche Bedeutung nur im Indikativ gibt (bis auf das Futur. siehe unten). Die Vergangenheit wird mit Hilfe der Nebentempora, die nur im Indikativ auftauchen, gebildet. Das sind im Präsensstamm das Imperfekt, im Perfektstamm das Plusquamperfekt und im Aoriststamm der Aorist. (Der Aoriststamm ist der älteste Tempusstamm und hat ein Haupttempus im Indikativ nie ausgebildet.) Der vierte Tempusstamm des Altgriechischen, der Futurstamm, ist eine jüngere Entwicklung und hat in der Tat in allen Modi zeitliche Bedeutung. Übersicht über die Tempusformen im Indikativ:
Modussystem
Es gibt im Altgriechischen vier Modi: Indikativ, Optativ, Konjunktiv, Imperativ. Die Funktionen, die diese Formen syntaktisch erfüllen, sind sehr vielfältig. Hier kann nur eine grundsätzliche Bestimmung ihrer Bedeutung vorgenommen werden. Der Modus bringt die geistige Einstellung des Sprechenden gegenüber dem Verbalinhalt zu Ausdruck. Mit dem Indikativ drückt der Sprecher aus, dass ihm ein Vorgang oder Zustand als wirklich (real) erscheint. In den anderen Modi drückt der Sprecher aus, dass ihm der Vorgang oder Zustand nur als vorgestellt gilt. Der Imperativ drückt einen Befehl aus. Der Konjunktiv drückt einen Willen (Voluntativ) oder eine Erwartung (Prospektiv) aus. (Er hat also leicht futurische Bedeutung, was umgekehrt für das Futur in Bezug auf den Konjunktiv auch gilt). Der Optativ drückt einen Wunsch (Kupitiv) oder eine Möglichkeit (Potentialis) aus.
Genera Verbi (eigentlich und für das Griechische besser: Diathese)
Von den drei Genera Verbi sind zwei (Aktiv und Medium) aus dem Indogermanischen geerbt. Das Passiv ist eine jüngere Entwicklung. Das Aktiv drückt einfach eine Tätigkeit aus. Das Medium drückt aus, dass das Subjekt an der Handlung beteiligt ist, oder an ihr interessiert ist, dass also eine nähere Beziehung zwischen Subjekt und Handlung besteht (transitives Medium). Ferner kann es ausdrücken, dass das Subjekt von seiner eigenen Handlung betroffen ist (intransitives Medium). Der Begriff Medium soll in etwa ausdrücken, dass diese Form zwischen Aktiv und Passiv stehe. Das ist jedoch weder sprachgeschichtlich, noch morphologisch richtig. Das Passiv ist im Griechischen der Grenzfall des Mediums, denn: Das Passiv drückt die Wirkung einer Handlung auf das Subjekt aus, die nicht von ihm ausgeht. Insofern die Handlung nur noch auf das Subjekt wirkt, ohne von ihm auszugehen, bildet es den Grenzfall des Mediums. (Außerhalb des Futur- und Aoriststamms hat das Passiv keine eigenständige Form. Formal übernimmt dort das Medium neben der eigenen Funktion auch die des Passivs, was nur aus dem syntaktischen Zusammenhang, oder bei genauer Kenntnis der Beschaffenheit des entsprechenden Verbums zu unterscheiden ist.) Beispiele: Aktiv: er löst (etwas) transitives Medium: er löst (etwas) für sich intransitives Medium: er löst sich, er lässt sich lösen Passiv: er wird gelöst (von jdm.)
Numeri

- Singular
- Plural
- Dual (als Schwundform)
Personen
Erste Person (ich / wir), zweite Person (du / ihr), dritte Person (er, sie, es, Substantiv im Singular / sie, Substantiv im Plural). Die Personalpronomen des Nominativ werden wie in vielen anderen indogermanischen Sprachen meist ausgelassen, wenn sie nicht besonders betont werden sollen. Es muss also nicht zwangsläufig ein das Subjekt ausdrücklich nennendes Bezugswort (Pronomen oder Substantiv) beim Verb stehen – die Endung reicht aus, um die Person und damit das Subjekt zu identifizieren.

Neugriechisch (Dimotiki)

Die neugriechische Sprache hat einen Großteil der altgriechischen Grammatik vereinfacht, ist aber immer noch eine stark flektierende Sprache. Sie ist eine der wenigen indogermanischen Sprachen, die eine synthetische (also nicht mit Hilfsverben konstruierte) Diathese behalten hat. Der Dativ ist bis auf wenige Formen wie εν τάξει (en táxei //) ("in Ordnung") verloren gegangen und wird meist durch die Konstruktion eis (eigentl. in... hinein) + Akkusativ ersetzt. Andere wichtige Änderungen der Grammatik sind der Verlust des Optativs (wird durch den Konjunktiv ersetzt), des Infinitivs (wird durch Nebensätze ersetzt "Ich will kaufen" -> "Ich will, dass ich kaufe") und des Duals (wird durch den Plural ersetzt), die Verkleinerung der Anzahl von Deklinationen und der verschiedenen Formen in jeder Deklinaton, der neue Modalpartikel θα (aus θέλω να ("ich will, dass...") > θε' να > θα) für das Futur und Konditional, die Einführung von Hilfsverben, die Reduzierung der Partizipien auf zwei, ein aktives und ein passives, die Erweiterung des Futurs auf die Aspektunterscheidung zwischen Präsens/Imperfekt und Aorist, der Verlust der dritten Person Imperativ, außer in Archaismen wie ζήτω! ('Lang lebe!'); neue Pronomen für die 2. Person Plural, da die alten wegen der Lautveränderung akustisch nicht mehr von denen der 1. Person Plural zu unterscheiden waren; und der Vereinfachung des Systems der Präfixe, wie bei der Augmentation und Reduplikation. Das Phonemsystem der neugriechischen Sprache: Vokale geschlossen halbgeschlossen offen Alle Vokale werden kurz ausgesprochen. laut IPA Konsonanten p t k b d g v δ z γ f θ s χ m n l r

Siehe auch


- Griechisches Alphabet
- Liste griechischer Präfixe
- Liste griechischer Suffixe
- griechische Präpositionen
- Liste griechischer Magischer Quadrate
- Namenforschung
- Griechische Zahlen
- griechische Zahlwörter
- Griechische Phrasen und Redewendungen

Literatur


- Geschichte:
  - Francisco R. Adrados: Geschichte der griechischen Sprache von den Anfängen bis heute. Tübingen/Basel 2002
  - Hans Eideneier: Von Rhapsodie zu Rap. Aspekte der griechischen Sprachgeschichte von Homer bis heute. Tübingen 1999
- etymologische Wörterbücher (altgriechisch):
  - Pierre Chantraine: Dictionnaire étymologique de la langue grecque : histoire des mots. 4 Bände. Paris 1968-80 (Neuauflage 1999)
  - Hjalmar Frisk: Griechisches etymologisches Wörterbuch. 3 Bände. Heidelberg 1973
  - Alois Vanicek: Griechisch-lateinisches etymologisches Wörterbuch. Leipzig 1877 (Nachdruck 1972)
- Wörterbücher (altgriechisch):
  - Wilhelm Gemoll: Griechisch–Deutsches Schul- und Handwörterbuch bei Oldenburg Schulbuchverlag. ISBN 3-486-13401-9
  - Wilhelm Pape: Handwörterbuch der griechischen Sprache in 4 Bänden. Braunschweig 1842 ff. (3. Aufl. 1880; Nachdruck 1954)
- Grammatiken (altgriechisch):
  - Eduard Bornemann (u. Mitw. v. Ernst Risch): Griechische Grammatik. Frankfurt a.M. 1978
  - Adolf Kaegi: Kurzgefasste griechische Schulgrammatik. Berlin 1884 (seither ständig nachgedruckt), ISBN 3-615-70100-3
- Historische Grammatik:
  - Helmut Rix: Historische Grammatik des Griechischen. Laut- und Formlehre. Darmstadt 1992

Weblinks


- [http://www.geocities.com/kurogr/ Wörterbuch Mykenisches Griechisch - klassisches Altgriechisch - Englisch (PDF)]
- [http://www.fh-augsburg.de/~harsch/graeca/Auctores/g_alpha.html griechische Texte in der Bibliotheca Augustana]
- [http://info.uibk.ac.at/c/c6/c604/pdf/Hajnal/Griech.Dial.pdf Die Vorgeschichte der griechischen Dialekte] - Ein Aufsatz über Entstehen und Geschichte der altgriechischen Dialekte.
- [http://kypros.org/LearnGreek/ Online-Kurs vom zypriotischen Rundfunk CyBC, 105 Lektionen à 30 Min., engl., Real Audio]
- [http://www.kreienbuehl.ch/lat/ Latein und Altgriechisch Site]
- [http://www.chairete.de/ Materialen zum Altgriechischen, Autoren]
- [http://www.altesprachen.de/heureka/heureka.htm Altesprachen.de]
- [http://www.geocities.com/Athens/Agora/6594/inhalt.html Altgriechisch] (Ziemlich umfangreicher Einstiegskurs)
- [http://www.combib.de/infoseiten/griechisch/griechisch.html Aussprachehilfe zum neutestamentlichen Griechisch] (Deutsche Schulaussprache, nicht Originalaussprache!)
- [http://www.gottwein.de/grueb/gr000.htm Altgriechischer Online-Sprachkurs]
- [http://www.gottwein.de/ Navicula Bacchi] (exzellente Seite rund um die Klassische Philologie mit sehr vielen Unterrichtsmaterialien)
- [http://www.archiv-vegelahn.de/nachschlagwerke_griechisch.html Bibliographie - Griechisch]
- Kategorie:Indogermanisch Kategorie:Einzelsprache als:Griechische Sprache ja:ギリシア語 ko:그리스어 ms:Bahasa Greek simple:Greek language th:ภาษากรีก

Galileo Galilei

Galileo Galilei (
- 15. Februar 1564 in Pisa; † 8. Januar 1642 in Arcetri bei Florenz) war ein italienischer Mathematiker, Physiker und Astronom, der bahnbrechende Entdeckungen auf mehreren Gebieten der Naturwissenschaften machte. Naturwissenschaften

Leben und Werk

Herkunft und Lehrjahre

Galileo Galilei stammte aus einer verarmten Florentiner Patrizierfamilie. Sein Familienzweig hatte den Namen eines bedeutenden Vorfahren angenommen, des Arztes Galileo Bonaiuti (15. Jahrhundert). Galileis Vater Vincenzo war Tuchhändler, Musiker und Musiktheoretiker und hatte als solcher mathematische Kenntnisse und Interessen; er untersuchte den Zusammenhang zwischen Saitenspannung und Tonhöhe und entdeckte dabei die vielleicht erste nichtlineare Beziehung der Physik. Es ist wahrscheinlich, dass der junge Galileo nicht nur systematisch-experimentelle Untersuchungen in Kombination mit streng mathematischer Formulierung von seinem Vater gelernt hat, sondern auch den Widerwillen, uralte Autoritäten kritiklos zu akzeptieren. Galilei wurde als Novize in einem Kloster erzogen und zeigte Neigung, in den Benediktiner-Orden einzutreten, wurde aber von seinem Vater (angeblich?) wegen einer Augenentzündung nach Hause geholt und dann zum Medizin-Studium nach Pisa geschickt (1580). Viel später sagte er, er habe mit dem Gedanken gespielt, Maler zu werden; auch war er ein anerkannt guter Lautenspieler. Nach vier Jahren brach er sein Studium ab und ging nach Florenz um bei Ostilio Ricci, einem Gelehrten aus der Schule von Niccolò Tartaglia, Mathematik zu studieren. Er bestritt seinen Lebensunterhalt mit Privatunterricht, beschäftigte sich mit angewandter Mathematik, Mechanik und Hydraulik, und begann in den gebildeten Kreisen der Stadt mit Vorträgen und Manuskripten auf sich aufmerksam zu machen. Vor der Accademia Fiorentina glänzte er mit einem geometrisch-philologischen Referat über die Topografie von Dantes Hölle (Due lezioni all'Accademia fiorentina circa la figura, sito e grandezza dell'Inferno di Dante, 1588). 1585/86 veröffentlichte er erste Ergebnisse zur Schwere fester Körper (Theoremata circa centrum gravitatis solidorum) und löste ein antikes Problem (Heron) durch Konstruktion einer hydrostatischen Waage zur Bestimmung des spezifischen Gewichts (La bilancetta, Manuskript).

Lektor in Pisa, 1589–1592

Im Jahr 1589 erhielt er eine Stelle als Lektor für Mathematik an der Universität Pisa. Der Lohn reichte kaum zum Überleben; dennoch gelang es Galilei, vorzügliche Instrumente zu bauen und zu verkaufen. Auch entwickelte er ein - noch sehr ungenau arbeitendes - Thermometer. Er untersuchte die Pendelbewegung und fand, dass die Periode nicht von der Auslenkung oder dem Gewicht des Pendels abhängt. Bis in seine letzten Lebensjahre beschäftigte ihn das Problem, wie man diese Entdeckung zur Konstruktion einer Pendeluhr nutzen könne. Zur Untersuchung der Fallgesetze (ausgehend von der Pendelbewegung) führte Galilei als Versuchsanordnung die schiefe Ebene mit Kugeln aus verschiedenen Materialien ein. Diese geniale Idee erlaubte es erstmals, die Geschwindigkeit der - langsam anrollenden - Kugeln zu messen. So entdeckte er die Beschleunigung und die Tatsache, dass diese etwas von der Geschwindigkeit völlig verschiedenes ist. Dies wiederum ließ sich am besten in der Formelsprache der Mathematik darstellen. (Galileis Schüler und erster Biograf Vincenzo Viviani setzte die Behauptung in die Welt, Galilei habe in Pisa auch Fallversuche vom Schiefen Turm unternommen; in Galileis Schriften und Manuskripten findet sich jedoch kein Hinweis auf solche Versuche, die mangels hinreichend genauer Uhren quantitativ nicht auswertbar gewesen wären. Davon zu unterscheiden ist das Turmargument als Gedankenexperiment, auf das Galilei in seinem Hauptwerk "Dialogo" sehr wohl selbst eingeht.) Galilei fasste die Ergebnisse seiner mechanischen Untersuchungen in einem Manuskript zusammen, das heute als De motu antiquiora zitiert wird und erst 1890 [?] gedruckt wurde. Darin enthaltene Angriffe auf Aristoteles wurden von seinen konservativen Kollegen in Pisa unfreundlich aufgenommen und sollen dazu geführt haben, dass Galileis Stelle 1592 nicht verlängert wurde. Galileis materielle Situation wurde dadurch verschärft, dass 1591 sein Vater gestorben war. Er musste für seine Mutter, für drei jüngere Geschwister und für die Mitgift seiner älteren Schwester sorgen.

Professor in Padua, 1592–1610

Dank guter Protektion wurde Galilei 1592 auf den Lehrstuhl für Mathematik in Padua berufen, auf den sich auch Giordano Bruno Hoffnungen gemacht hatte. In Padua, das zur reichen und liberalen Republik Venedig gehörte, blieb Galilei 18 Jahre lang. Diese Zeit soll er später die glücklichste seines Lebens genannt haben. Obwohl seine Stelle wesentlich besser dotiert war als die vorige in Pisa, besserte Galilei sein Salär auf, indem er neben seinen akademischen Vorlesungen vornehmen Schülern Privatunterricht erteilte, darunter zwei späteren Kardinälen. Ferner vertrieb Galilei ab 1597 einen "Proportionszirkel" – Vorläufer des Rechenschiebers, der "Compasso" genannt wurde - dessen Konstruktion er erheblich verbessert hatte und für dessen Fertigung er einen eigenen Mechaniker beschäftigte. Bereits in diesem Jahr ließ er in einem Brief an Johannes Kepler deutlich erkennen, was er vom heliozentrischen Weltsystem hielt: "…unser Lehrer Kopernikus, der verlacht wurde". Die heute nach Kepler benannte Supernova von 1604 veranlasste ihn zu drei öffentlichen Vorträgen, in denen er die aristotelische Astronomie und Naturphilosophie angriff. Aus der Tatsache, dass keine Parallaxe festgestellt werden konnte, schloss Galilei (wie bereits 1572 Tycho de Brahe), dass der neue Stern weit von der Erde entfernt sein müsse, sich also in der Fixsternsphäre befinde. Nach herrschender Lehre wurde diese für unveränderlich gehalten - ein weiteres Argument gegen die Anschauungen der „Peripatetiker“, wie man die Aristoteles-Schüler nannte. Seine Untersuchungen zu den Bewegungsgesetzen setzte er auch in diesen Jahren fort. Peripatetiker 1609 erfuhr Galilei von dem im Jahr zuvor in Holland von Jan L