Luftdruck – warum 1013 hPa eine besondere Zahl sind

Wir können ihn weder sehen noch unmittelbar fühlen und trotzdem wirkt er ständig auf uns: der Luftdruck. Über jedem Quadratmeter der Erdoberfläche befindet sich eine viele Kilometer hohe Luftsäule. Die Masse dieser Luft erzeugt einen Druck, der sich mit Wetterlage, Temperatur und Höhe verändert.

Auf Wetterkarten begegnen uns deshalb Werte wie 995, 1015 oder 1030 hPa. Sie helfen Meteorologen dabei, Hoch- und Tiefdruckgebiete zu erkennen und Rückschlüsse auf Wind und Wetterentwicklung zu ziehen.

Eine Zahl taucht dabei besonders häufig auf: 1013,25 Hektopascal. Dieser Wert gilt als Standardluftdruck auf Meereshöhe. Er ist jedoch kein Grenzwert zwischen gutem und schlechtem Wetter. Vielmehr handelt es sich um einen international festgelegten Referenzwert.

Kernaussagen

Luft besitzt Masse. Durch die Schwerkraft wird die Atmosphäre zur Erdoberfläche gezogen und übt dort einen Druck aus.

Auf Meereshöhe beträgt dieser im langjährigen Mittel ungefähr 1013 hPa. Das entspricht rund 101.300 Pascal.

Auf einen Quadratmeter wirken damit rechnerisch mehr als 100.000 Newton Druckkraft. Umgerechnet entspricht das ungefähr der Gewichtskraft von zehn Tonnen.

Dass wir davon nichts bemerken, liegt daran, dass der Druck nicht nur von oben wirkt. Die Luft umgibt uns vollständig, und auch in unserem Körper herrscht ein entsprechender Innendruck.

Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck ab, weil sich oberhalb eines Beobachters immer weniger Luft befindet.

Deshalb muss der an einer Wetterstation gemessene Luftdruck für Wetterkarten auf Meereshöhe umgerechnet werden. Nur dadurch lassen sich Stationen unterschiedlicher Höhenlagen sinnvoll miteinander vergleichen.

Meteorologischer Hintergrund

Der Luftdruck gehört zu den wichtigsten Größen der Meteorologie.

Gemessen wird er mit einem Barometer. Moderne Wetterstationen verwenden meist elektronische Drucksensoren, deren Messwerte sehr kleine Druckänderungen erfassen können.

Entscheidend für die Wetterentwicklung ist häufig weniger der absolute Luftdruck als seine räumliche Verteilung.

Auf Wetterkarten verbinden sogenannte Isobaren Orte mit gleichem Luftdruck.

Liegen diese Linien weit auseinander, ist der horizontale Druckunterschied relativ gering. Liegen sie dagegen dicht beieinander, existiert ein starkes Druckgefälle.

Dieses Druckgefälle setzt Luft in Bewegung.

Die Atmosphäre versucht grundsätzlich, Druckunterschiede auszugleichen. Luft wird deshalb aus Bereichen höheren Drucks in Richtung niedrigeren Drucks beschleunigt.

Würde sich die Erde nicht drehen, würde der Wind weitgehend direkt vom Hoch zum Tief wehen.

Durch die Erdrotation kommt jedoch die Corioliskraft ins Spiel. Auf der Nordhalbkugel wird bewegte Luft nach rechts abgelenkt.

Deshalb strömt die Luft um ein Tiefdruckgebiet gegen den Uhrzeigersinn und um ein Hochdruckgebiet im Uhrzeigersinn.

In größeren Höhen verläuft der Wind dadurch häufig annähernd parallel zu den Isobaren.

In Bodennähe wirkt zusätzlich die Reibung. Sie bremst den Wind und verändert seine Richtung, sodass Luft teilweise in ein Tief hinein beziehungsweise aus einem Hoch heraus strömt.

Auch die Höhe beeinflusst den Luftdruck erheblich.

Je höher wir steigen, desto weniger Luft befindet sich über uns. Der Druck nimmt deshalb ab.

Dieser Rückgang erfolgt allerdings nicht gleichmäßig. In den unteren Atmosphärenschichten nimmt der Luftdruck schneller ab als weiter oben.

Als grobe Faustregel kann man in niedrigen Höhen mit einer Änderung von ungefähr einem Hektopascal pro acht Metern Höhenunterschied rechnen. Der genaue Wert hängt jedoch von Temperatur und Luftdichte ab.

Gerade für Wetterstationen ist diese Höhenabhängigkeit wichtig.

Würde eine Station auf einem Berg einfach ihren tatsächlich gemessenen Luftdruck melden, wäre dieser zwangsläufig niedriger als der Wert einer Station im Tal – selbst wenn beide unter derselben großräumigen Wetterlage liegen.

Deshalb wird der Stationsdruck auf einen theoretischen Wert auf Meereshöhe reduziert.

Dieser sogenannte auf Meereshöhe reduzierte Luftdruck ist der Wert, der üblicherweise in Wetterberichten und auf Wetterkarten erscheint.

Die berühmten 1013,25 hPa stammen ebenfalls aus einem solchen Bezugssystem.

Sie gehören zur internationalen Standardatmosphäre und entsprechen einem festgelegten Standarddruck auf Meereshöhe.

Das bedeutet jedoch nicht, dass bei 1014 hPa automatisch Hochdruckwetter herrscht und bei 1012 hPa ein Tiefdruckgebiet vorliegt.

Ein Tief kann beispielsweise einen Kerndruck von 1015 hPa besitzen, wenn die Umgebung noch höheren Luftdruck aufweist. Umgekehrt kann ein Gebiet mit 1010 hPa unter bestimmten Umständen relativ hohen Druck gegenüber seiner Umgebung besitzen.

Für die Meteorologie ist deshalb immer das Druckfeld entscheidend – nicht eine einzelne Zahl.

Auch die zeitliche Veränderung des Luftdrucks kann Hinweise auf die Wetterentwicklung liefern.

Fällt der Luftdruck über mehrere Stunden deutlich, nähert sich häufig ein Tiefdruckgebiet oder eine zugehörige Wetterfront.

Steigt der Druck hinter einer Front kräftig an, deutet dies oftmals auf nachströmende kühlere Luft und zunehmenden Hochdruckeinfluss hin.

Ein Barometer kann damit tatsächlich eine Wetteränderung anzeigen.

Es sagt allerdings nicht allein voraus, ob es an einem bestimmten Ort regnen wird.

Dafür müssen zusätzlich Feuchtigkeit, Temperatur, Luftströmung, Fronten und die vertikale Struktur der Atmosphäre betrachtet werden.

Schon gewusst?

Der Luftdruck schwankt auf der Erde wesentlich stärker, als die bekannte Zahl 1013 hPa vermuten lässt.

In kräftigen Hochdruckgebieten können auf Meereshöhe Werte von deutlich über 1040 hPa auftreten. Sehr intensive Tiefdruckgebiete über den Ozeanen können dagegen unter 950 hPa fallen.

Besonders extreme tropische Wirbelstürme erreichen im Zentrum sogar noch wesentlich niedrigere Werte.

Interessant ist außerdem, dass ein Barometer nicht nur Wetteränderungen registrieren kann.

Schon eine Fahrt mit dem Auto von einem Tal auf einen höher gelegenen Berg verursacht eine deutliche Druckabnahme. Smartphones und Smartwatches besitzen deshalb teilweise Luftdrucksensoren, aus deren Messungen Höhenänderungen abgeschätzt werden können.

Die Atmosphäre verrät uns über ihren Druck somit nicht nur etwas über Hochs und Tiefs.

Mit einer einzigen physikalischen Größe lassen sich Wetterentwicklung, Höhenunterschiede und sogar Bewegungen durch die Landschaft sichtbar machen – obwohl wir die gewaltige Luftsäule über unseren Köpfen selbst überhaupt nicht sehen können.