Luftdruck
Als Folge der Schwerkraft übt die Luft Druck auf die
Erdoberfläche aus, diesen Druck bezeichnet man als Luftdruck oder
auch barometrischer Luftdruck. Die Maßeinheit ist Hektopascal
(hPa), gleichzusetzten mit dem früher verwendeten Millibar (mb).
Mit zunehmender Höhe nimmt der Druck ab, genau um 11,5 hPa je 100
Meter Höhendifferenz. Überwindet man rasch einen grossen
Höhenunterschied, spürt man den sich ändernden Luftdruck
in den Ohren. Um eine Vergleichbarkeit zu gewährleisten, beziehen
sich alle Messwerte auf Meeresspiegelniveau. Der Umrechnungsfaktor
für die Wetterstation am Oberpfalzturm lautet: realer Luftdruck
-111,76 hPa (976 m x 0,114505 hPa). Linien gleichen Luftdrucks
heißen Isobaren. Sie sind ein Maß für die
Druckänderung pro Strecke und damit für den Wind, der den
Druckausgleich bewirkt.
Luftfeuchtigkeit
Die Luftfeuchtigkeit gibt Auskunft über den Wassergehalt (in Gramm
pro Kubikmeter) der freien Atmosphäre. Zusammen mit der
Windstärke und der Temperatur ist die Luftfeuchtigkeit einer der
wichtigsten Werte, der Auskunft über unser
witterungsabhängiges Wohlbefinden gibt. Da der absolute
Wassergehalt der Luft stark von Temperatur und Druck abhängt,
erfolgt die für den Menschen wichtige Messung in Prozent relativ
zur Sättigung (=100%). Dennoch gibt es keinen pauschalen
Idealwert: Ist die Luft trocken, entzieht sie dem Körper über
die Atmung viel Flüssigkeit und greift unsere (Schleim-) Haut an;
sowohl sehr warme als auch sehr kalte Luft wird trocken als angenehmer
empfunden. Feuchte Luft ist atemwegsfreundlicher. Ist sie gleichzeitig
kühler, leitet sie besonders gut die Wärme von unserem
Körper ab und wird als unangenehm (nasskalt) empfunden, ist sie
hingegen sehr warm, behindert sie die Verdunstung des Schweißes
und stört somit unsere natürliche Temperaturregulierung
(Schwüle).
Raureif
Wenn sich bildender Nebel über kalte Oberflächen zieht,
setzen sich die kleinen Wassertröpfchen des Nebels als Eis ab, man
spricht von der Raureifbildung.
Solarstrahlung
Als Globalstrahlung bezeichnet man die direkte und die diffuse, vom Boden
beziehungsweise der Atmosphäre reflektierte
Strahlung der Sonne.
Sie wird in Watt/cm² gemessen. 1 Watt/cm² entspricht dabei 0,143 Kcal/min.
Die Sonne produziert eine Leistung von 1367 Watt/m², die sogenannte Solarkonstante.
Davon werden durch die Atmosphärenschichten etwas mehr als die Hälfte absorbiert.
Die Sonnenenergie wird in Ly (Langley) gemessen, dabei entspricht 1 Ly
einer gcal/cm² (Grammkalorie). 1 gcal/cm² wiederum wird
gebraucht um eine Wassermenge von 1 g um 1 °C zu erwärmen.
Sonnenscheindauer
Angabe der zeitlichen Länge einer direkten Sonnenbestrahlung. Die
Angabe erfolgt in Stunden oder wird in Prozent ausgedrückt.
Taupunkt
Der Taupunkt wird aus den beiden Werten Temperatur und relative
Luftfeuchtigkeit gebildet und gibt Aufschluss über die absolute
Luftfeuchtigkeit. Während letztere in Gramm pro Kubikmeter
angegeben wird, wird der Taupunkt in der Einheit °C angegeben. Der
Wert des Taupunkts entspricht der Temperatur, an der die
Luftfeuchtigkeit den Sättigungspunkt von 100% erreicht. Je
höher der Taupunkt, desto mehr Wasserdampf absolut enthält
die Luft und umgekehrt. Wird der Sättigungspunkt erreicht,
entsteht Nebel. Die Kondensation setzt die Energie frei, die zur
Verdunstung des Wassers benötigt wurde. Außerdem verhindert
Nebel eine weitere Ausstrahlung der Luft. Deshalb entspricht der
Taupunkt der niedrigsten Temperatur, die in einer klaren Nacht erreicht
werden kann, solange es keinen Luftmassenwechsel gibt. Während der
Verlauf der relativen Luftfeuchtigkeit meist nur dem umgekehrten Abbild
des Temperaturverlaufs entspricht, zeigt eine Änderung des
Taupunkts einen Luftmassenwechsel an. Anhand des Taupunktes kann man
auch die ungefähre Untergrenze von Wolken errechnen. Normalerweise
nimmt die Temperatur je 100 Höhenmeter um 0,6 K ab. Die Formel
lautet: Höhe der Wolkenbasis über dem Boden in Metern =
(T-TP) x 60. Beispiel: An einem Sommertag mit Schönwetterwolken
(Cumulus) liegt der Taupunkt bei 5°C, die Temperatur bei 25°C:
(25-5) x 60 = 1200. Die Untergrenze der Cumuli liegt somit bei 1200
Metern über Grund. Das gilt allerdings nur bei einer konstanten
horizontalen Temperatur- und Feuchtigkeitsschichtung.
Tau
Wasserdampf der sich auf Gegenständen niederschlägt
(auskondensiert) wird als Tau bezeichnet. Tau besteht aus unzählig
vielen und sehr kleinen Wassertröpfchen
UV-Strahlung (UV-Index)
Ultraviolette Strahlung ist nicht sichtbar. Es gibt drei Bereiche in
welche diese Strahlung eingeteilt wird: UVA (320-400nm), UVB (290-320nm)
und UVC (100-290nm). Die UVC-Strahlung wird von der Atmosphäre
absorbiert und trifft nicht auf die Erdoberfläche, sie stellt den
gefährlichen Teil der 3 Gruppen dar.
Die Hautbräunung wird durch UVB-Strahlen erreicht (Sonnenbrand).
UVA-Strahlung dringt in die unteren Hautschichten und läßt
die Haut schneller altern. Je höher der UV-Index, desto größer
die Sonnenbrandgefahr. Sand, Schnee und Wasser beeinflussen den UV-Index,
der von Jahreszeit, Sonnenstand und geografischer Lage abhängt.
Die Tabelle geht von einem Hauttyp II, bei ungebräunter Haut aus.
Hauttyp II:
Helle Haut, einige Sommersprossen,
Helles Haar, helle Augen.
Mit Sonnenschutz langsame Bräunung.
Eigenschutzzeit der Haut: 10 – 20 Minuten
| UV-Index | Bedeutung |
| 0 - 1 | Sonnenbrand sehr unwahrscheinlich, keinerlei Schutzmaßnahmen erforderlich |
| 2 - 4 | Mittlere Belastung, Sonnenbrand kann ab 30 Minuten möglich sein, Schutzmaßnahmen werden empfohlen |
| 5 - 7 | Hohe Belastung, Sonnenbrand ab 20 Minuten möglich, Schutzmaßnahmen sind erforderlich |
| > 7 | Sehr hohe Belastung, Sonnenbrand in weniger als 20 Minuten möglich, Schutzmaßnahmen zwingend erforderlich |
Windgeschwindigkeit
Die Windgeschwindigkeit wird hier über ein 3-Schalenanemometer
gemessen. Für die Angabe der Windgeschwindigkeit werden weltweit
verschiedene Größen verwendet, zum Beispiel mph
(Meilen/Stunde), km/h, m/s, Knoten (kn), Beaufort (bft). Es gelten
folgende Zusammenhänge:
1 kt = 1 nm/h = 0,51 m/s = 1,85 km/h
1 m/s = 1,94 kt = 3,6 km/h
1 km/h = 0,54 kt = 0,28 m/s.
Aus der Windgeschwindigkeit können noch der Windrun
(Windgeschwindigkeit x Zeit), der für die Berechnung der
Verdunstung eine Rolle spielt, die mittlere Windgeschwindigkeit eines
Tages sowie die max. Windgeschwindigkeit eines Tages berechnet werden.
| Merkmal | still | leicht | schwach | mäßig | frisch | kräftig | stark | stürmisch | Sturm | schwerer Sturm | orkanartig | Orkan |
| Beaufort | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| m/s | 0-2 | 2-3 | 3-5 | 5-8 | 8-11 | 11-14 | 14-17 | 17-20 | 21-24 | 24-28 | 28-33 | >33 |
| km/h | 1-5 | 6-11 | 12-19 | 20-28 | 29-38 | 39-49 | 50-61 | 62-74 | 75-88 | 89-102 | 103-117 | >117 |
| Knoten | 1-3 | 4-6 | 7-10 | 11-15 | 16-21 | 22-27 | 28-33 | 34-40 | 41-47 | 48-55 | 56-63 | >63 |
Windrichtung
Die Windrichtung wird in Gradschritten von 0° bis 360°
gemessen. Die Messungen erfolgen zur Zeit in einem Abstand von etwa einer
Minute. Dadurch können Spitzengeschwindigkeiten allerdings nicht
erfasst werden. Das soll später durch einen weiteren Sensor
geschehen. Bei der Archivierung erfolgt auch eine Unterteilung in 16
Kreisbögen nach diesem Schema:
| Gradeinteilung | Sechzehntel-Kreisbögen |
| 293°-22° | NW, NNW, N, NNO |
| 23°-112° | NO, ONO, O, OSO |
| 113°-202° | SO, SSO, S, SSW |
| 203°-292° | SW, WSW, W, WNW |
Windböen
Kurze Windstöße werden als Windböe bezeichnet. Ein
solcher Windstoss kann hinsichtlich der Windstärke höher
ausfallen, als die in unmittelbarer Umgebung zu diesem Zeitpunkt
herrschende Windgeschwindigkeit.
Windchill
Herkunft des Begriffs ist Amerika. Der Wert gibt die gefühlte
Temperatur auf nackter Haut wieder, welche durch die Verdunstung in
Zusammenhang mit Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Wind empfunden
wird. Deshalb werden gerade im Winter die Aussentemperaturen "falsch"
eingeschätzt, die Temperatur wird als kälter verspürt
als sie in Wirklichkeit ist. Siehe nachfolgende Vergleichtabelle.
| Wind in km/h | Aussentemperatur in °C | ||||||||||
| 25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 0 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | |
| 10 | 24 | 19 | 13 | 8 | 2 | -2 | -7 | -12 | -17 | -22 | -27 |
| 20 | 23 | 16 | 10 | 3 | -3 | -7 | -13 | -19 | -25 | -31 | -37 |
| 30 | 22 | 15 | 8 | 1 | -6 | -11 | -17 | -24 | -31 | -37 | -44 |
| 40 | 21 | 14 | 6 | -1 | -8 | -13 | -20 | -27 | -34 | -41 | -48 |
| 50 | 21 | 13 | 5 | -2 | -10 | -15 | -22 | -29 | -36 | -44 | -51 |
| 60 | 20 | 13 | 5 | -3 | -11 | -16 | -23 | -31 | -38 | -45 | -53 |
Windstärke
Die Windstärke wird in bft (Beaufort) gemessen. Der Name stammt
vom "Vater" der nach ihm im Jahre 1806 benannten Skala, F. Beaufort.
Die Skala verdeutlicht die Auswirkungen des Windes zum einen an Land
und zum anderen auf See. Sie ist in 12 Beaufort-Grade eingeteilt.
Landläufig spricht man z. B. von "Windstärke 6". Gemeint ist
bei solchen Angaben immer die Angabe in bft, also nach der
Beaufortskala.
| bft | Bezeichnung | km/h | Auswirkungen an Land | Auswirkungen auf See |
| 0 | windstill | <1 | Rauch steigt senkrecht | Glatte Wasseroberfläche |
| 1 | leiser Zug | 1-5 | Windrichtung durch Rauch erkennbar, Windfahnen bleiben stil | Kleine Kräuselwellen |
| 2 | leichte Brise | 6-11 | Wind auf der Haut fühlbar, Windfahnen leicht bewegt, Blätter bewegen sich | Kleine Kräuselwellen |
| 3 | schwache Brise | 12-19 | Blätter und dünne Zweige in Bewegung | Kleine Schaumkämme brechen sich, ggf. kleine weiße Schaumkronen |
| 4 | mäßige Brise | 20-28 | Staub und Papier hebt sich, kleine Äste in Bewegung | Wellen klein, jedoch länger werdend, verbreitet weiße Schaumkronen |
| 5 | frische Brise | 29-38 | Kleine Bäume schwanken, auf Binnenseen kleine weiße Schaumkronen | Mäßige Wellen in langer Formen, vereinzelt Gischt |
| 6 | starker Wind | 39-49 | Äste in Bewegung, Schirme nur schwer zu halten | Große Wellen mit ausgeprägten Schaumkronen, Gischt |
| 7 | steifer Wind | 50-61 | Bäume in Bewegung, Schwierigkeit beim Laufen gegen den Wind | See türmt sich, Wellen brechen |
| 8 | stürmischer Wind | 62-64 | Zweige brechen, erhebliche Probleme beim Gehen | Mittelhohe und sehr lange Wellenberge, Kanten verwehen zur Gischt |
| 9 | Sturm | 75-88 | Mittlere Schäden an Häusern, Dachziegel fallen | Hohe Wellenberge, See beginnt zu rollen, Sichtbehinderung durch Gischt |
| 10 | schwerer Sturm | 89-102 | Bäume werden entwurzelt, beachtliche Schäden an Häusern | Sehr hohe und lange Wellen, Schaum wird in Windrichtung verweht, weiße Meeresoberfläche, stoßartiges rollen und schlechte Sicht |
| 11 | orkanartiger Sturm | 103-117 | Seltener im Binnenland vorkommend, verbreitet große Sturmschäden | hohe Wellenberge hinter den Schiffe zeitweise verschwinden, Wasseroberfläche von langen weißen Schaumflächen bedeckt, sehr schlechte Sicht |
| 12 | Orkan | 118-133 | Sturmschäden massivster Art |
See komplett weiß von Schaumkronen, Sicht sehr schlecht, Luft von Gischt angereichert |