Zurück im SkriptÜbersichtVor  im Skript

2.1.3 Atmosphärischer Luftdruck und barometrische Höhenformel

Durch das Gewicht eines Gases entsteht – wie bei Flüssigkeiten – ein Schweredruck. Dieser kann mit folgendem Experiment gemessen werden.

Experiment: Torricelli-Rohr zur Luftdruckmessung

Als Normdruck bezeichnet man den Druck, den die Lufthülle bei normalen Wetterbedingungen in Meereshöhe auf die Erdoberfläche ausübt:


Normdruck

In einem Quecksilbermanometer erzeugt dieser Druck eine Höhendifferenz von 760 mm. Für die abgeleitete Einheit 1 Torr (entspricht 1 mm Hg) gilt:

760 Torr = 1.013,35 hPa = 1.013,35 mbar

 

Barometrische Höhenformel

Zur Herleitung der Barometrischen Höhenformel vereinfacht man die atmosphärischen Bedingung stark und geht von konstanter Temperatur aus.

Man betrachtet eine Luftsäule in der Atmosphäre und bestimmt den Schweredruck eines Volumenelement der Höhe dh:

In Meereshöhe: Dichte , Druck
In Höhe h: Dichte , Druck

Bei Annahme konstanter Temperatur gilt

Damit erhält man

Die Integration

liefert

Durch Delogarithmieren erhält man


Barometrische Höhenformel

Für die Dichte erhält man analog

Dichte und Druck nehmen exponentiell mit der Höhe h ab. Die Herleitung erfolgt unter Annahme konstanter Temperatur und konstantem Ortsfaktor g!