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Barometer

[338] Barometer (v. gr., Schweremesser); 1) zu Bestimmung des atmosphärischen Luftdrucks dienendes Instrument. Die meisten B. beruhen auf dem Gesetz, daß zwei Flüssigkeiten in communicirenden Röhren einander das Gleichgewicht halten, wenn ihr Druck gleich ist, wenn also ihre Höhen im umgekehrten Verhältniß ihrer Dichtigkeiten stehen. Im B. wird der (nach Umständen verschiedene) von ihrer Schwere abhängende Druck der Atmosphäre durch die Höhe der Quecksilbersäule in einer oben geschlossenen u. luftleeren Röhre gemessen, welche durch den Druck der Luft äquilibrirt wird, welcher auf den Quecksilberspiegel in einem mit jener Röhre communicirenden oben offenen Gefäß od. zweiten Röhrenschenkel wirkt. Diese Höhe (Barometerhöhe) beträgt in der Höhe des Meeresspiegels durchschnittlich in runder Summe 28 pariser Zoll od. 30 englische Zoll od. 760 Millim. Es sinkt nämlich in einer, an einem Ende zugeschmolzenen, etwa 30 Zoll langen, durch das andere Ende mit Quecksilber gefüllten Glasröhre, wenn diese umgekehrt mit dem vorher zugehaltenen Ende in ein Gefäß mit Quecksilber eingesenkt wird, das Quecksilber bis ungefähr auf die gedachte Höhe herab, u. es bleibt dann in der Röhre (in ihrer Einfachheit nach dem Erfinder Torricelli Torricellische Röhre benannt) ein (ziemlich) luftleerer Raum oberhalb der Quecksilbersäule (Torricellische Leere). In einem luftdichten mit Wasser angefüllten Gefäße würde, unter gleichem Verhältniß, das Wasser sich bis zwischen 31 u. 32 Fuß erheben, welche Höhe, im Vergleich mit der im Quecksilber-B., umgekehrt genau dem Unterschiede der specifischen Schwere des Quecksilbers u. des Wassers entspricht. Es würde aber bei Wasser der obere Raum auch im luftdichten Gefäße nicht luftleer bleiben, weil die unter gewöhnlichem atmosphärischem Druck immer[338] mit Wasser verbunden bleibende Luft unverzüglich dahin übertreten u. dann das Wasser sich nur auf einem niedrigeren, nicht wohl zu berechnenden Stand in der Röhre erhalten würde. Es kann also weder ein Wasser-B. (nach Pascals Vorschlag), noch eine, mit anderen tropfbaren Flüssigkeiten von minderer specifischer Schwere gefüllte Röhre den Forderungen an ein B., als ein Meßwerkzeug, genügen (daher ist in Folgendem, wo nicht ausdrücklich das Gegentheil bemerkt ist, durchgängig das Quecksilber-B. verstanden).

I. Arten des B-s. So viele Versuche man auch seit der Erfindung (1643) des Quecksilber-B-s in seiner einfachsten Form (Torricellische Röhre) gemacht hat, um demselben Verbesserungen zu geben, so hat man doch gefunden, daß die etwaigen Vortheile für bequemere od. genauere Beobachtungen der Veränderungen des Standes des Quecksilbers in der durchsichtigen gläsernen Röhre (ungehörig Barometerstand genannt), an einer angebrachten Scala zur Seite der Röhre, in dem Maße durch andere Mängel ausgeglichen od. selbst überwogen werden, als man sich von der Einfachheit der Construction in der bemerkten Art entfernt. Es sind daher auch nur 2 Arten von B-n zu genauen Beobachtungen dienlich, das Gefäß- (Kapsel-) u. Heber-B. a) Das Gefäß- (Kapsel-) B., bei welchem sich an dem unten gebogenen Ende der Röhre eine daran geblasene, mach oben sich wieder verengende, offene, ziemlich geräumige Glaskugel befindet. Die Röhre ist so weit mit Quecksilber gefüllt, daß der Spiegel im offenen Schenkel etwa in die Mitte der Glaskugel reicht. Wenn das Gefäß im Verhältniß zur Weite der Röhre weit genug ist, so hat eine Änderung der Länge der Quecksilbersäule in der Röhre auf den Stand im Gefäß fast keinen Einfluß; man hat daher nicht nöthig, den letzteren zu beobachten, sondern liest nur den oberen Stand an einer nebenbefindlichen Scala ab, deren Nullpunkt bei der Mitte der Glaskugel liegt. So sind die als Wettergläser gangbaren gewöhnlichen B. eingerichtet. Bisweilen ist auch wegen der Zerbrechlichkeit der dünnen angeblasenen Glaskugel das untere, in diesem Falle gerad auslaufende Ende der Röhre, statt sich selbst zu einem Gefäß zu erweitern, in eine hölzerne, mit Quecksilber angefüllte Kapsel gekittet, An dem oberen Theile der Kapsel ist eine kleine Öffnung gelassen, um sowohl beim Reguliren des B-s Quecksilber einlassen zu können, als auch der Luft Zutritt ins Gefäß zu verstatten, die aber, damit kein Staub in die Kapsel komme, leicht mit einem Stöpselchen verschlossen ist. Um bei genauen Beobachtungen dem unteren Quecksilberspiegel ein völlig constantes Niveau zu geben, reichte in dem Fortin'schen B. von dem Deckel des Gefäßes eine seine Elfenbeinspitze herab, u. es ist vor der Beobachtung das Quecksilber so zu stellen, daß seine Oberfläche von der Spitzebene berührt wird. Um diese Berührung zu bewirken, hat das Gefäß einen elastischen, mittelst einer Schraube zu erhöhenden od. erniedrigenden Boden, welche Schraube auch zum Verschließen des unteren Endes der Röhre (auf Reisen) dient. b) Das Heber-B., so von seiner heberförmigen Gestalt benannt. Eine oben zugeschmolzene, unten offene Glasröhre wird nämlich in einer Länge von 30–32 Zoll so gebogen, daß ihr übriger, wenigstens noch 8–10 Zoll langer Theil mit dem ersteren parallel zu stehen kommt, u. so mit Quecksilber gefüllt, daß im verschlossenen Schenkel über dem Quecksilber sich keine Luft befindet. Richtet man dann das B. senkrecht auf, so gibt der Unterschied der beiden Quecksilbersäulen im verschlossenen u. offenen Schenkel die Größe des Luftdruckes. Bei Schwankungen desselben steigt das Quecksilber, wenn das Lumen der Röhre oben u. unten gleich ist, in dem einen Schenkel so viel, als es in dem anderen fällt. Trotzdem ist die Beobachtung beider Spiegel nothwendig, theils weil mit der Temperatur die Länge des ganzen Quecksilbers veränderlich ist, theils weil die Kuppen eine etwas veränderliche Gestalt haben. Zu dem Ende ist nun entweder die gebogene Röhre an einem Bret mit einer Scala befestigt, an der man den oberen u. unteren Stand abliest, u. dann beide je nach der Einrichtung der Scala zu addiren od. von einander zu subtrahiren hat; od. es wird die Röhre vor jeder einzelnen Beobachtung mittelst einer Schraube an dem Bret auf- od. abwärts bewegt, bis die untere Quecksilberkuppe mit dem Nullpunkt der Scala zusammenfällt u. dann an dieser der Stand der oberen Kuppe abgelesen; od. endlich die Scala wird längs der Röhre so verschoben, daß ihr Nullpunkt mit der unteren Kuppe zusammenfällt. Um Fehler zu vermeiden, welche dadurch entstehen würden, daß man beim Ablesen das Auge nicht mit der Kuppe in dieselbe Horizontalebene brächte, ist längst der Röhren oben u. unten ein Schieber mit zwei in gleicher Höhe sich gegenüberstehenden Spalten od. Haaren angebracht, welcher so zu stellen ist, daß die Kuppe mit den beiden Spaltenrändern od. Haaren in eine Linie fällt Der untere Schieber muß außerdem mit dem Nullpunkt der Scala zusammenfallen, der obere trägt in der Verlängerung der Haare einen Strich, welcher auf den gesuchten Punkt der Scala zeigt; gewöhnlich ist der letzte noch mit einem Nonius versehen. Häufig sind an den Schiebern statt der Haare auch Mikroskope angebracht, mit denen die Kuppen beobachtet werden, u. wodurch ein vollkommen richtiges Einstellen gesichert wird. Nach der Angabe von Weber kann dies auch dadurch erreicht werden, daß das B-rohr sich hinter einem Streifen Spiegelglas befindet, auf welchem vorn die Scala eingeritzt ist, u. welches zur Hälfte foliirt ist, so daß die Grenze der Folie längs der Mittellinie des Rohres herabläuft, u. also nur eine Hälfte der Quecksilbersäule sichtbar ist. Beim Beobachten hat man das Auge so zu stellen, daß es im Spiegel gerade neben dem abzulesenden Theilstrich sich befindet. Unter den zusammengesetzteren B-n ist das Doppel-B. (von Huyghens angegeben) das gewöhnlichste; es hat den einzigen Vorzug, daß die Veränderungen des Druckes, wegen der weit größeren Abtheilungen, welche hier die Scala erhalten kann, sehr in die Augen fallend sind. Es ist ein Heber-B., an welchem die beiden in Verbindung stehenden Röhren an den beiden Stellen, wo der obere u. untere Quecksilberspiegel sich befindet, in weite Gefäße übergehen. Nun ist auf dem unteren Quecksilberspiegel eine Flüssigkeit von bedeutend geringerem specifischen Gewicht, z.B. gefärbtes Wasser od. Weingeist aufgegossen, u. dieses untere Gefäß geh 1 nach oben in eine viel, z.B. 20 Mal, engere Röhre über, in welche der obere Theil der gefärbten Flüssigkeit hineinreicht. Wenn nun der obere Quecksilberspiegel sinkt, also der untere steigt, so steigt die gefärbte Flüssigkeit 20 Mal höher. Dabei übt sie[339] freilich einen ihrer größeren Höhe entsprechenden wachsenden Druck aus u. bewirkt, daß die Schwankungen des Quecksilbers in den weiten Gefäßen nicht so groß sind, als beim gewöhnlichen Heber-B., sondern etwa nur den dritten Theil betragen, allein trotzdem bleiben die Veränderungen des oberen Standes der gefärbten Flüssigkeit sehr bedeutend, etwa 6 Mal so groß, als bei jenem. Auch sieht man, daß ein Sinken od. Steigen des Huyghensschen B-s gleichzeitig mit einem Steigen od. Sinken des gewöhnlichen Heber-B-s erfolgt. So leicht aber auch kleine Unterschiede des wirklichen B-standes bei dem Doppel-B. ersichtlich werden, so verhindert doch die stärkere Cohäsion der zugegossenen Flüssigkeit an die enge Röhre, daß sehr kleine Veränderungen des Luftdruckes in diesem eine Wirkung haben; auch dient es nicht zu vergleichenden Beobachtungen mit anderen B-n, da bes. nach u. nach ein Theil der zugegossenen Feuchtigkeit verdunstet; außerdem sind Einwirkungen der äußeren Temperatur, die schon bei einfachen B-n, wenn die Beobachtung sehr genau sein soll, in Berechnung kommen müssen, hier größer u. complicirter. Andere Arten B. werden wegen Unzuverlässigkeit beim Gebrauch nur wenig benutzt. Dahin gehört das Morlandische (Ramazinische) mit aufwärts schräg gerichteter B-röhre, das Hooksche Rad-B., das Bernoullische rechtwinkelige B., das konische, so wie das verkürzte B. (beide von Amontons angegeben), das Magellanische stereometrische B. u.a. Mehr hat das Prinzische Gefäß-B. für sich, wodurch erlangt wird, daß die Horizontalfläche des Quecksilbers in dem Gefäße der Torricellischen Röhre immer gleich bleibt; De Luc hat sich auch für dasselbe erklärt u. F. W. Voigt es verbessert. Besondere Mühe hat man sich auch um brauchbare Meer-B. gegeben, da auf Schiffen das Schwanken die Beobachtungen sehr erschwert u. namentlich das Anschlagen des Quecksilbers das oben zugeschmolzene Ende der Glasröhre zu zerschellen droht. Um dies zu vermeiden, ist nach Passemants Angabe an einem übrigens gewöhnlichen Gefäß-B. die Röhre in der Mittel- od. 2 Mal spiralförmig gewunden, wodurch die Wirkung des Schüttelns nach einer bestimmten Richtung aufgehoben wird. Vorzüglicher noch ist das Schiffs-B. von Nairne, ein Gefäß-B. mit stellbarem unteren Niveau wie beim Fortinschen, an welchem aber der untere Theil des Rohres nur 0,5 Linien im Lichten ist, die oberen 6 Zoll aber die gewöhnliche Weite von 3–4 Linien haben. Hierdurch werden die Oscillationen des Quecksilbers beim Schwanken bedeutend gemindert; das Gefäß ist von Holz u. nur durch dessen Poren der Zutritt der Luft gestattet, folglich ein Verschütten des Quecksilbers nicht möglich. Endlich ist diesem B. eine freie Aufhängung nach Art der Cardanischen Lampe u. mit Hülfe eines Messingknopfes am oberen Ende die Eigenschaft eines sehr langen, also langsam schwingenden Pendels gegeben, so daß es mit den Schwankungen des Schiffes keine isochronischen Schwingungen machen kann u. seine Bewegungen durch den Gegensatz der Bewegung von Zeit zu Zeit aufgehoben werden. Noch mehr Vorschläge sind zu zweckmäßigen Reise-B-n geschehen. Nach De Luc bedient man sich dazu des Heber-B-s, wenn es am kürzeren Schenkel nach unten zu einen eisernen Hahn hat, durch welchen man das, beim Schiefhalten, in den langen Schenkel zurücktretende Quecksilber absperren kann; u. damit das Quecksilber, wenn es sich durch Wärme ausdehnt, die Röhre nicht sprenge, sind an dieser Stelle beide Schenkel durch eine eiserne mit elastischer Fütterung (Kautschouk) versehene Röhre verbunden. Sehr vortheilhaft, daher am häufigsten angewendet, ist Gay Lussac's Construction eines Reise-B-s, da es Sicherheit mit Genauigkeit u. Wohlfeilheit verbindet. Die Röhre des heberförmigen B-s ist am oberen Theil des kurzen u. langen Schenkels von weitem Kaliber, beide Theile sind aber durch eine Capillarröhre verbunden, so daß bei Erschütterungen immer nur wenig aus der einen weiten Röhre in die andere gelangen kann. Außerdem ist der untere Schenkel oben zugeschmolzen, u. nur ein sehr seines Loch in denselben gemacht, durch welches der Zutritt der Luft möglich ist, ohne daß Quecksilber ausfließen könnte. Andere Vorkehrungen haben die Sicherung desselben, ingleichen dessen Aufstellung auf einem Stative etc. zum Zweck. Das einfachste Reise-B., das zugleich zum Reisestock dient, hat Benzenberg angegeben. Endlich ist noch eine von den bisher genannten auf völlig verschiedenem Princip beruhende Construction eines B-s zu erwähnen, das Aneroid-B., ein von Vidi erfundenes, dosenförmiges B. Es besteht aus einer, gewöhnlich ¹/₄ Zoll tiefen Metallbüchse, welche luftleer gemacht u. sodann luftdicht verschlossen wird. Der Boden der Büchse ist von dünnem, durch eingeritzte Kreise noch elastischer gemachtem Metallblech, welches bei wechselndem Luftdruck verschieden stark einwärts gedrückt wird. Diese Dose ist in einer kreisrunden Büchse verwahrt u. mit dem Mittelpunkt des beweglichen Bodens ein Hebelwerk verbunden, welches jede Bewegung desselben mehrere hundertmal vergrößert auf einen Zeiger überträgt, der sich auf der Außenseite der Büchse an einem Zifferblatt bewegt. Nachdem für einige Stellungen des Zeigers die gleichzeitigen beobachteten Stände eines Quecksilber-B. angemerkt worden sind, wird die übrige Scala des Aneroid-B. nach diesem Maßstabe entworfen. Weitere Vergleichungen eines Aneroid-B., dessen Zeiger einen größeren, etwa 20 bis 30 Zoll Quecksilber entsprechenden Spielraum besaß, mit einem Quecksilber-B. haben allerdings gelehrt, daß theils die von Aneroid-B. angezeigten Schwankungen bis ¹/₂ Zoll von denen des Quecksilber-B-s abweichen, theils nach Zurückführung des ursprünglichen Druckes der Zeiger nicht genau auf den anfänglichen Punkt zurückkehrte u. daß endlich auch das Aneroid-B. von der Temperatur nicht unabhängig ist. Hiernach ist dasselbe wohl für den Seemann zum Erkennen bedeutender Störungen im Zustande der Atmosphäre zweckmäßig, allein für wissenschaftliche, meteorologische u. hypsometrische Beobachtungen zu unzuverlässig.

II. Anfertigung der B. Eine eigene Geschicklichkeit erfordert das Füllen der B-röhren mit Quecksilber. Am tauglichsten sind hierzu Glasröhren von 1³/₄ bis 2 Linien Weite im Lichten, u. Linie Glasdicke. Diese Röhre muß bes. für das Heber-B., durch Calibriren vorher untersucht werden, ob sie wirklich völlig gleiche Weite hat, weil ohnedem durch die Capillarität das Quecksilber in dem einen Schenkel tiefer herabgedrückt würde, als im andern. Zu diesem Zwecke zieht man einen gut schließenden Kork an einem Bindfaden durch die Röhre, über dem sich eine gewisse Menge Quecksilber[340] befindet u. steht, ob das nachfolgende Quecksilber durchaus einen Raum von gleicher Länge einnimmt, od. man füllt (nach Luz), nachdem man das eine Ende des Rohres verstopft hat, aus einem kleinen Maße Quecksilber darüber u. sieht, ob jedes darüber gefüllte Maß in der Röhre einen gleich langen Raum einnimmt. Das Quecksilber muß chemisch völlig rein sein; man benutzt daher zum B. aus Zinnober reducirtes Quecksilber. Um es zuletzt von aller Feuchtigkeit zu befreien u. namentlich um alle Luft aus dem B. zu vertreiben, muß das Quecksilber in der B-röhre selbst gekocht werden, was eine Menge Vorsichtsmaßregeln nöthig macht. Es kommt dabei mit dem Glase in so genaue Berührung, daß beim Umkehren die ganze Säule darin hängen bleibt u. nur nach einigem Schütteln beim Umstürzen der Röhre dasselbe von dem zugeschmolzenen oberen Ende der Röhre bis zum gewöhnlichen Stande herabfährt, u. nun die Torricellische Leere bildet. Da aber auch aus gekochtem Quecksilber nicht alle atmosphärische Luft entweicht u. bei dem Gebrauche der B. mehrere Jahre lang, wegen neu vom Quecksilber eingezogener Luft, diese auch oberhalb der Quecksilbersäule sich bis zu dem Grad anhäuft, daß das B. sich nicht mehr völlig auf seiner vorigen mittleren Höhe behauptet, so bedarf jedes B. für genaue Beobachtungen von Zeit zu Zeit einer neuen Kochung des Quecksilbers. Auf dem Brete, worauf die Scala angebracht ist, muß die B-röhre so tief in eine angebrachte Rinne od. Hohlung eingelassen sein, daß die Abtheilungsstriche der Scala genau an der Röhre anliegen. Die Scala wird vom Stand des Quecksilbers in dem unteren Behälter aus gemessen u. gewöhnlich nach pariser Zollen, u. jeder wieder in 10 od. 12 Linien eingetheilt, am besten auf Messing od. Schiefer, jedoch gewöhnlich nur vom 25. bis 30. Zoll bemerkt. Zur Bestimmung der ¹/₁₀ od. ¹/₁₂ Linien wird die Scala mit einem Vernier versehen. Eine eigene Erscheinung ist das Leuchten der meisten B. in dem oberen luftleeren Raume, wenn sie im Finstern geschüttelt werden. Dies ist wahrscheinlich. ein elektrisches Licht, durch das Reiben des Quecksilbers an dem Glase veranlaßt; die Ursachen, warum dies jedoch nicht immer geschieht, sind noch problematisch. Die besten Quecksilber-B. werden von Pistor u. Greiner gefertigt. Vgl. I. F. Luz, Beschreibung von allen Barometern, Nürnb. u. Lpz. 1784; F. W. Voigt, Kritische Nachträge dazu, Lpz. 1802. Anleitungen zur Verfertigung von B-n gibt es von Körner (Jena 1824), Nicholson (Quedlinb. 1832) u.a.

III. Beobachtungen mit dem B. Bei den Barometerbeobachtungen soll jederzeit die Höhe der durch den Luftdruck getragenen Quecksilbersäule gemessen werden. Da aber diese durch die Wärme geändert wird, so ist zu jeder Beobachtung nöthig, gleichzeitig an einem unmittelbar neben der B-röhre befindlichen Thermometer die Temperatur des Quecksilbers zu messen u. hiernach eine Correction (Wärmecorrection) des B-standes anzubringen; hierzu dienen im Voraus berechnete Tabellen, mittelst deren jeder B-stand für jede Temperatur auf 0° reducirt wird, Eine zweite, gleichfalls mittelst Tafeln ausführbare Correction betrifft das Herabdrücken des Quecksilbers durch die Capillarität. Dieser Fehler fällt fast ganz weg beim Heber-B., wo der obere u. untere Schenkel gleiches Kaliber haben, kommt aber vorzüglich beim Gefäß-B. in Betracht. Die B-beobachtungen haben zum Zweck: a) den Wechsel der Schwere od. des Druckes der Atmosphäre an einem u. demselben Orte auszumitteln; u. dies wird bes. deshalb beachtet, weil in der wechselnden Schwere der Luft ein Moment zu Bestimmung meteorologischer Zustände liegt, da jene Luftwechsel oft auffallenden Witterungswechseln vorhergehen u. daher gewöhnlich als eine Vorherdeutung für sogenanntes gutes u. schlechtes Wetter betrachtet werden; daher also die gemeine Bezeichnung eines B-s als Wetterglas. Die Barometerschwankungen (Variationen der B.) sind theils periodische od. regelmäßige, theils zufällige od. unregelmäßige, die ersteren sind in den Gegenden des Äquators weit bedeutender als in höheren Breiten u. an jedem einzelnen Tage regelmäßig zu beobachten, die letzteren sind dagegen in der gemäßigten Zone über die periodischen sehr überwiegend, u. es bedarf daher einer lang fortgesetzten Reihe täglicher Beobachtungen, um aus den Mittelwerthen ein periodisches Schwanken zu erkennen. Die Variationen sind nämlich zunächst tägliche. Es hat sich herausgestellt, daß das B. durchschnittlich Nachmittags 4^h5' u. Morgens 3^h45' seinen niedrigsten, dagegen Vormittags 9^h37' u. Abends 10^h11' seinen höchsten Stand erreicht. Diese Stunden nennt man Wendestunden. Die Amplitude der täglichen Variation beträgt in Cumana, 10° nördlich vom Äquator, 2,36 Millimeter, in Petersburg, 60° vom Äquator, nur 0,2 Millim. Die Wendestunden ändern sich einigermaßen mit den Jahreszeiten, so daß sie im Winter sämmtlich dem Mittag näher rücken, im Sommer sich vom Mittag entfernen. Z.B. ist in Hall im Januar das Minimum Nachmittags 2^h48', im August 5^h12', Der Grund dieser verwickelten Schwankungen, welche man fälschlich früher auf den Mondlauf bezog, ist wie Dove auseinander gesetzt hat, das Zusammenwirken des Wärmezustandes u. der Feuchtigkeit der Atmosphäre. Die Sonne erwärmt bei ihrem scheinbaren täglichen Lauf um die Erde verschiedene Theile der Atmosphäre verschieden. Die stärker erwärmte Region dehnt sich aus u. läßt einen Theil nach den benachbarten abfließen. Hiernach würde mit einer Zunahme der Temperatur immer ein Abnehmen des B-standes verbunden sein müssen, u. es müßte täglich nur ein Maximum u. Minimum geben. Es kommt aber hinzu, daß mit der steigenden Wärme auch die Menge des in der Atmosphäre aufgelösten Wasserdampfes zunimmt, welcher wieder einen vermehrten Luftdruck hervorruft. Dies modificirt den B-stand so, daß das Steigen u. Sinken sich täglich zweimal wiederholt; wenn man jedoch den durch das Hygrometer gefundenen Antheil des Druckes der Dampfatmosphäre von dem unmittelbar beobachteten B-stand abrechnet, so zeigt sich täglich nur ein Maximum bei der größten Kälte u. ein Minimum bei der größten Wärme. Außer der täglichen Periode der regelmäßigen B-schwankungen gibt es noch eine jährliche, indem in Calcutta z.B. im Januar der mittlere B-stand 765 Millim. ist, von da allmählig bis zum Juli auf sein Minimum von 748 Millim. sinkt, darauf aber wieder steigt. Auch in höheren Breiten ist der B-stand im Winter durchschnittlich höher als im Sommer, doch beträgt die Differenz in Petersburg nur etwa 5 Millim. Auch für diese Schwankungen ist[341] der Grund in dem verschiedenen Grade der Erwärmung zu suchen. Weit bedeutender sind in der gemäßigten Zone die unregelmäßigen Schwankungen, namentlich im Winter, während sie in der tropischen Zone fast ganz fehlen. Ein unerhörter tiefer B-stand war in ganz Europa der vom 24. u. 25. Dec. 1821 (zu Paris 26 Zoll 4,12 Lin., zu London 26 Zoll 1,295 Lin.), ein ihm ziemlich gleicher, ja an manchen Orten ihn noch übertreffender der vom 2. Febr. 1823. Jenem war den 7. Febr. 1821 ein ungewöhnlich hoher B-stand vorhergegangen (zu Paris 28 Zoll 10,12 Lin., hiernach ergab sich das. eine Differenz von 2 Zoll 6 Linien). Sie finden ihren Grund in den veränderlichen Windrichtungen, indem ein von Norden kommender Luftstrom kältere Luft, also steigendes B. mit sich bringt, ein südlicher dagegen erwärmte Luft u. fallendes B. Zugleich ist der letztere wegen der leichteren Verdampfung des Wassers in der Wärme reich an Wasserdampf, welcher sich bei der Abkühlung in den höheren Breiten niederschlägt, daher sinkendes B. auf kommenden Regen deutet, dagegen ist der nördliche Luftstrom trocken, daher steigendes B. trockenes Wetter verheißt. Dies wenigstens sind die allgemeinen Regeln über die Witterungsveränderungen in Beziehung auf das B., von denen es allerdings viele Ausnahmen gibt, wie sie aber aus den meisten großen Beobachtungsreihen hervorgegangen sind. Für fortgesetzte (auch vergleichende) Beobachtungen werden sich gleich bleibende Zeiten, gewöhnlich eine Morgenstunde, die Mittagsstunde u. eine Abendstunde gewählt. Am anschaulichsten, bes. bei Vergleichungen, werden die wechselnden B-stände, wenn man solche (nach Muschenbrocks Vorschlag) in dafür, durch Eintheilung in gleichmäßige Quadrate, vorbereitete Tabellen graphisch einträgt, nämlich durch eine schlängelnd durch diese Quadrate sich fortziehende Linie, indem auf den horizontalen Linien die auf einander folgenden Zeitpunkte der Beobachtung, auf den vertikalen das Maß der zugehörigen B-höhen eingetragen wird. Die B-beobachtungen haben nicht nur für den Physiker u. in meteorologischer Hinsicht, sondern auch, wegen des Einflusses des wechselnden Luftdruckes auf die Gesundheit, für Ärzte u. öffentliche Gesundheitsbeamte Interesse; sie müssen aber, wenn sie von wirklichem Vortheil sein sollen, immer in Verbindung mit thermometrischen u. hygrometrischen Beobachtungen, so wie unter Beachtung des Windeszuges u. der Windesstärke, der Bewölkung des Himmels, von Luftelektricitätsandeutungen etc. angestellt werden. Vgl. Meteorologische Beobachtungen. Der 2. Zweck der B-beobachtungen ist: b) die mehrere od. mindere Schwere der Luft nach Verschiedenheit der größeren u. geringeren Höhe eines Standpunkts zu ersehen, wiefern sie nämlich von wechselnden Einflüssen unabhängig sind. Diese zu diesem Ende angestellten barometrischen Höhenmessungen (Barometermessungen) beruhen auf der Abnahme des Druckes der Atmosphäre in dem Verhältniß, als man sich in selbiger erhebt, indem diese durch einen dieser Erhebung entsprechenden Stand des B-s angedeutet wird. Auf Letzteres wurde, sogleich nach Erfindung des B-s, Pascal geleitet, dessen Schwager Perrier (1648) fand, daß das Quecksilber in der Torricellischen Röhre auf dem Gipfel eines 500 Toisen hohen Berges über 3 Zoll tiefer stand, als am Ende desselben. Etwa 20 Jahre später ward durch Boyle u. Mariotte das Mariottische Gesetz entdeckt, daß sich die Dichtigkeit der Luft, wie der Druck, den sie selbst durch die höher liegende Luftmasse erfährt, verhalte. Nach demselben Gesetze bilden, während die Zahlen, nach denen die Höhe eines Standorts bestimmt wird, in einer arithmetischen Reihe zunehmen, die durch die Grade an der B-scala sich andeutenden Verminderungen des Luftdrucks in derselben Höhe, von einem unteren Standpunkte nach einem oberen zu, eine abnehmende geometrische Reihe. Es verhalten sich also (nach Haller) die senkrechten Abstände wie die Unterschiede der Logarithmen der B-stände. Demgemäß, u. mit Rücksicht auf den Einfluß der Temperatur, wird die B-höhe bei 3000 Fuß senkrechter Lufthöhe 22'', 42 sein, wenn sie bei 2000 Fuß Höhe 24'', 14 war, u. wenn die Luftdichte in der Höhe von 1 Meile ¹/₂ (= 14 Zoll B-höhe) ist, so wird sie bei 2 Meilen Höhe ¹/₂ ∙ ¹/₂, bei 3 Meilen ¹/₂ ∙ ¹/₂ ∙ ¹/₂, mithin bei 10 Meilen Höhe (¹/₂)¹⁰ = ¹/₁₀₂₄ d.i. um ein Beträchtliches geringer sein, als man die Luft mittelst der besten Luftpumpe zu verdünnen vermag. Im Durchschnitt bewegen, vom Meeresspiegel aus gerechnet, 73 Fuß senkrechter Lufthöhe das B. um eine Linie zum Fallen Zu erforderlicher Genauigkeit für die zu gewinnenden Resultate hat bes. de Luc in neuerer Zeit die ersten Schritte gethan. Es kommt hierbei nicht nur auf sehr sorgfältig bereitete (Heber-) B. an, sondern auch auf Correctionen, bei denen man zunächst die Temperatur der Luft, dann auch die Abnahme der Schwere überhaupt, bei Zunahme der Entfernung von dem Erdmittelpunkt, unter Berücksichtigung der Abplattung der Erde nach den Polen zu, u. mehrerer Verhältnisse in Anschlag bringt. Alles dies ist durch die sorgfältigsten Bemühungen neuerer Physiker (Oltmann, v. Lindenau, Biot, Englefield, Horner, Benzenberg u.a.) zu einem hohen Grad von Bestimmtheit gebracht worden, so daß man, nach darnach entworfenen Tafeln, aus der, durch das B. gefundenen Abnahme des Luftdrucks in einer höheren Gegend, in Vergleich mit dem in einer tieferen Gegend ersehenen od. bekannten B-stande, die wirkliche Erhöhung desselben, wo nicht nach Fußen, doch nach Toisen zu bestimmen im Stande ist. Zur richtigen Schätzung der veränderlichen B-stände des tieferen Orts, worauf die Höhen bezogen werden, muß aber der mittlere B-stand für jeden durch zahlreiche Vergleichung der höchsten u. niedrigsten Stände, unter zufälligen atmosphärischen Veränderungen, vorher ausgemittelt sein. Im Allgemeinen nimmt man die Meeresfläche als den tiefsten Standort an u. schätzt den Druck der Atmosphäre hier zu 28 Pariser Zoll od. 336 Linien. Er beträgt aber genauer in den Küstengegenden Frankreichs, Italiens 28 L. 2,2 S. bei + 10° R. u. 28 Z. 1,42 L. bei 0° R., an der Meeresfläche unter dem Äquator aber 28 Z, 1,8 L. bei + 21,4° R. u. 28 Z. 1,02 bei + 10° R, Nach diesem Grundsatze ist z.B. über der Meeresfläche erhaben: Wien 450 Par. Fuß bei 27 Z. 8 L. mittlerem B-stand, München 1658 F. bei 26 Z. 5,3 L. m. B., das Hospital des St. Bernhard 7650 F. bei 21 Z. m. B., der Montblanc 14,650 F. bei 16 Z. 0,2 L. B., der Chimborasso 20,150 F. bei 12 Z. 10,4 L. B. Auch zu Messungen von Tiefen in der Erde kann das B. auf gleiche Art benutzt werden. Nach B-messungen liegt der tiefste Schacht[342] zu Anzin bei Valenciennes 158 Klafter unter der Meeresfläche. Vgl. Benzenbergs Beschreibung eines einfachen Reise-B-s, nebst einer Anleitung zur leichteren Berechnung der Berghöhen etc., Düsseld. 1810, u. L. Garthe's Tabellen für barometrische Höhenmessungen, Gieß. 1817; Kastners Meteorologie II., 2, S. 42 ff., 329 ff.; Biots Lehrbuch der Physik, I. 207. 2) Statistisches B., so v.w. Manometer.