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Lexikon Physik

Luftdruck und Luftfeuchtigkeit

Luftdruck und Luftfeuchtigkeit sind zwei wesentliche meteorologische Messgrößen.

Der Luftdruck ist der durch die Gewichtskraft der Erdatmosphäre ausgeübte Druck. Er wirkt – wie der hydrostatische Druck in Flüssigkeiten – nach allen Seiten gleichmäßig. Der L. wird mit dem Barometer gemessen. SI-Einheit ist wie auch sonst beim Druck das Pascal (Pa), allerdings gibt man Luftdrücke wegen der Zahlengleichheit mit der früher in der Meteorologie verbreiteten Einheit Millibar (mbar) meistens in Hektopascal (1 hPa = 1 mbar) an.

Der L. unterliegt starken zeitlichen und örtlichen Schwankungen. In Meereshöhe beträgt er i. A. zwischen 880 und 1080 hPa. Als Normalluftdruck bezeichnet man den Wert 1013,25 hPa. Mit zunehmender Höhe nimmt der L. exponentiell ab.

In der Meteorologie heißt ein Gebiet mit höherem Luftdruck ein Hoch, eines mit niedrigerem Druck ein Tief. Die Dynamik dieser Gebiete bestimmt wesentlich das Wetter; ihre spiralförmige Struktur wird von der Coriolis-Kraft hervorgerufen.

Die Luftfeuchtigkeit (Luftfeuchte, Feuchte) gibt den Wasserdampfgehalt der Luft an. Sie wird mit einem Hygrometer gemessen. Man unterscheidet zwischen absoluter und relativer Feuchte:

  • Die absolute Luftfeuchtigkeit f wird auf die Menge des Wasserdampf enthaltenden Gases bezogen; sie ist definiert als
    \(f = \dfrac{m_\text D} V\)
    (mD: enthaltene Masse an Wasserdampf, V Gasvolumen). Die Einheit von f ist demnach g/m3.
  • Die dimensionslose relative Luftfeuchtigkeit \(\varphi\) bezieht sich dagegen auf die bei einer gegebenen Temperatur maximal mögliche absolute Feuchte, die Sättigungsfeuchte fs, oberhalb derer der Wasserdampf auszukondensieren beginnt:
    \(\varphi = \dfrac f {f_\text s}\)
    \(\varphi\) wird in der Regel in Prozent angegeben.

Die Sättigungsfeuchte nimmt mit steigender Temperatur stark zu (Abb.). Daher sinkt die relative Feuchte einer Luftmasse, wenn diese erwärmt wird, sodass sich z. B. Wolken bei Sonneneinstrahlung auflösen.

Luftdruck und Luftfeuchtigkeit - Abbildung 1

Die Temperatur, bei der eine gegebene absolute Feuchte gleich der Sättigungsfeuchte wäre, heißt Taupunkt.

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