Ueber die allgemeinen Gesetze der stündlichen Schwankungen des Barometers; von Alexander von Humboldt.

(Die Abhandlung über die stündlichen Barometeroscillationen, welche Hr. v. Humboldt in einem der letzten Theile seines Reisewerks bekannt gemacht hat, ist von so mannigfaltigem Interesse, daß ich schon längst den Wunsch gehegt habe, sie den Lesern mittheilen zu können.

Da indeß der Raum die Mittheilung des Ganzen leider nicht gestattet, so beschränke ich mich gegenwärtig darauf, nur die Uebersicht zu geben, worin der Hr. Verfasser am Schlusse der Abhandlung die Hauptzüge dieses merkwürdigen Phänomenes zusammenstellt.

Eine solche Zusammenstellung von dem, was unmittelbares Ergebniß der Beobachtung ist, dürfte um so weniger überflüssig seyn, als sie vielleicht am einleuchtendsten zeigt, wie wenig die Mehrzahl der bisherigen Beobachtungen, besonders der auf Reisen angestellten, zu jenem höheren Calcule geeignet ist, durch welchen neuerlich einer unserer ausgezeichnetsten Physiker versucht hat, schärfere Resultate zu erlangen.

P.)

Voyage aux régions équinoxiales du nouveau continent etc. Tom. X. p. 330. der Ausgabe in Octav.

Hällström in dies.

Ann. Bd. 84. S. 131. 299. 443. u. Bd. 87. S. 251.

Die Hauptresultate der bisherigen Beobachtungen über die stündlichen Oscillationen des Barometers lassen sich in folgenden Sätzen zusammenfassen.

1. Die stündlichen Oscillationen des Barometers zeigen sich überall auf der Erde, in der heißen Zone wie in der gemäßigten und kalten, am Spiegel des Meeres wie in Höhen von mehr als 2000 Toisen.

Diese Oscillationen sind periodisch, und bestehen überall aus einem zweimaligen Steigen und Fallen.

Die beiden atmosphärischen Fluthen sind im Allgemeinen nicht von gleicher Dauer.

Vergleicht man die, freilich an Genauigkeit sehr ungleichen Resultate, welche von dreißig Beobachtern zwischen 25° südlicher Breite und 55° nördlicher Breite erhalten worden sind, so findet man zwischen den Zeiten der Maxima und Minima Unterschiede von zwei Stunden, und schließt man nur 5 Resultate aus, so fällt das vormittägige Maximum zwischen 8h [Formel] und 10h [Formel] , das nachmittägige Minimum zwischen 3h und 5h, das vormitternächtliche Maximum zwischen 9h und 11h, und das nachmitternächtliche Minimum zwischen 3h und 5h.

Vorauszusehen ist, daß diese Gränzen sich weit näher kommen werden, sobald man für die verschiedenen Zonen eine größere Anzahl von Beobachtungen gleicher Genauigkeit haben wird.

Vorläufig kann man für die Maxima und Minima als allgemeine Regel annehmen, in der heißen Zone: +21h [Formel] ; —16h; +10h [Formel] ; —16h, und in der gemäßigten Zone: +20h [Formel] ; —3h [Formel] ; +9h [Formel] ; —17h, nach astronomischer, vom Mittage gezählter Zeit.

2. In der gemäßigten Zone liegen die Zeiten des vormittägigen Maximums und des nachmittägigen Minimums dem Mittage ein oder zwei Stunden näher, im Winter wie im Sommer; aber im Sommer scheint sich das Verhalten mehr dem zwischen den Wendekreisen beobachteten zu nähern.

Es fehlt noch besonders für das nach Mitternacht eintretende Minimum an Beobachtungen, und es ist zu wünschen, daß man untersuche, welchen Einfluß die veränderliche Zeit des Sonnenaufgangs auf die Zeit dieses morgendlichen Minimums ausübt.

3. In der heißen Zone sind die Wendestunden, d. h. die Zeitpunkte, in denen die Oscillationen ihr Maximum oder Minimum erreichen, dieselben am Spiegel des Meeres, wie auch Hochebenen 1300 bis 1400 Toisen über dem Meere.

Diese Gleichzeitigkeit soll sich in einigen Theilen der gemäßigten Zone nicht zeigen, und so z. B. das Barometer im Kloster auf dem großen St. Bernhard zu denselben Stunden sinken, zu welchen es in Genf sich hebt.

Ist dieß Phänomen allgemein in Europa, so bleibt zu untersuchen, ob es sich auf großen Plateaux ebenfalls zeige wie in Pässen oder engen Schluchten .

Einige Beobachtungen, die man in Europa in Pässen und am Abhange von Gebirgen gemacht hat, und die Annahme von einer Verschiebung der über einander gelagerten Luftschichten, hatten mehrere Physiker zu der Meinung bewogen, daß die Maxima und Minima an Orten, wie Guayra und Caracas, an den Küsten der Südsee (zu Payta z. B.) und zu Popayan oder Bogota, zu Vera Cruz und zu Mexico, an der Küste von Malabar, wo Horsburgh beobachtete, und auf den Hochebenen von Mysore und Nepaul, nicht gleichzeitig eintreten könnten.

Die Tafel am Schlusse dieses Aufsatzes wird zeigen, daß diese Zweifel, in Betreff der zwischen den Wendekreisen liegenden Hochebenen, durchaus ungegründet sind.

Ramond’s Beobachtungen zu Clermont-Ferrand, in einer Höhe von 210 Toisen, berechtigen uns der Analogie nach anzunehmen, daß man auf den bis zu 320 Toisen aufsteigenden Hochebenen von La Mancha in Spanien, das Barometer zu denselben Stunden steigen sehen würde, wie in Valencia und Cadix.

Auf dem St. Bernhard und in Genf beobachtet man zu Tageszeiten, die für die Kenntniß der Barometeroscillationen am unzweckmäßigsten sind, nämlich zur veränderlichen Zeit des Sonnenaufgangs und um 2 Uhr Nachmittags.

Diese Zeiten gehen dem Eintritt der Maxima und Minima ungleichmäßig voran.

Nach den Beobachtungen zu Genf steht daselbst das Barometer, sowohl im Winter wie im Sommer, ein wenig höher als um zwei Uhr Nachmittags; aber auf dem St. Bernhard waren im J. 1824 unter den 12 monatlichen Mitteln zur Zeit des Sonnenaufgangs 5 kleiner (Januar, April, Juni, August, October) und 3 größer (Februar, Mai, Juli) als die Mittel um 2 Uhr, und 4 denselben gleich ( Bouguer, Figure de la Terre, p. 39. Deluc, Recherches sur les modif. de l’atm. §. 528. 530. u. 596. Biblioth. univers. p. 1820 Juni, p. 190. Tom. X. p. 20.

D’Aubuisson, Journ. de phys.

Tom LXXI. p. 24.

).

Bei dem schleunigen Sinken des Barometers am 2. Febr. 1823 trat das Maximum des Fallens auf dem St. Bernhard und in Genf zu derselben Stunde ein (Biblioth. T. XXII. p. 111.).

Diese Ungewißheiten über die Gleichzeitigkeit der Oscillationen werden nur dann gehoben werden, wenn man von Genf und vom St. Bernhard, von Mailand und dem Dorfe auf dem Simplon, von Trento und Inspruck mittlere Beobachtungen hat, die zu den Wendestunden selbst angestellt sind.

Es kann übrigens seyn, daß Passe, die auf dem Kamm der Alpen liegen und von hohen Gipfeln umgeben sind, die Zeiten der Maxima und Minima verzögern und abändern, und daß diese örtlichen Einflüsse sich auf Hochebenen von großer Ausdehnung nicht mehr zeigen.

Um zu wissen, ob selbst in der heißen Zone die Gleichzeitigkeit unter gewissen Umständen wegfalle, habe ich neuerlich die HH.

Boussingault und Rivero aufgefordert, ihre Barometer zu Santa Fe de Bogota und zur Kapelle Notre Dame de Guadalupe zu beobachten, welche letztere, gleichsam angeklebt an einem Felsen, sich fast senkrecht über der Stadt befindet, in einer Höhe von 322 Toisen. Hr. Daniell (Meteor. Essais 1823, p. 260.) hat geglaubt, aus den Beobachtungen, welche auf der letzten Nordpol-Expedition, besonders auf der Melville’s-Insel, und bei den Rocky-Mountains angestellt worden sind, zu ersehen, daß das Barometer unter dem 74° der Breite zu Zeiten steigt, zu welchen es unter dem 41° sinkt.

Dieser Gelehrte scheint das Phänomen Strömungen zuzuschreiben, deren Daseyn nicht leicht zu erweisen ist.

4. Man sieht überall (wie es sich auch voraussehen läßt), daß die Aenderungen nahe bei den concaven und convexen Scheiteln der Curve, durch welche sie sich darstellen lassen, langsamer werden, d. h. dann, wenn die Barometerstände ihr Maximum oder Minimum erreichen; an einigen Orten der Erde scheint der Barometer während einer sehr beträchtlichen Zeit still zu stehen.

Diese Zeit schwankt zwischen 15′ und 2h; bestimmt man die halbe Dauer dieses stationären Zustandes mit Genauigkeit, so muß man den Augenblick des wahren Maximums von dem unterscheiden, worin für unsere Sinne das Barometer aufhört zu steigen oder zu fallen.

5.

Im Allgemeinen wird in der heißen Zone, zwischen dem Aequator und den Parallelkreisen, 15° nördlich und südlich von demselben, durch die stärksten Winde, durch Gewitter und Erdbeben, durch die plötzlichsten Aenderungen in der Temperatur und Feuchtigkeit, die Periodicität der Barometervariationen nicht unterbrochen noch abgeändert.

Um so mehr Aufmerksamkeit verdient es, daß in einigen Theilen von Südasien, wo die Moussons mit Heftigkeit wehen (z. B. in Indien), die Regenzeit fast gänzlich den Charakter der stündlichen Variationen verdeckt , und daß zu derselben Zeit, wo diese Variationen im Innern des Continents, an den Küsten und in den Meerengen fast unmerklich sind, sie sich unter derselben Breite im offnen Meere ohne Störung zeigen.

Dieß ist namentlich zu Bombay von Hrn. Horsburgh beobachtet worden.

So wie aber das Wetter nur auf einige Stunden heiter wird, zeigt sich bei dem Barometergange wieder ein Streben zur Regelmäßigkeit.

Auch die Hochlande, welche die Meerenge von Sincapore einfassen, sind nach Hrn. Horsburg hinreichend, um daselbst die Regelmäßigkeit der Oscillationen zu verdecken ( Nicholson, Journ.

Vol. XIII. p. 20.

).Dagegen zeigen sich, nach Hrn. Colebrooke, im Innern von Indien die Oscillationen wiederum unabhängig von den Temperaturvariationen und den Jahreszeiten.

Asiatic. Research. Vol. XII. p. 266.

6. Zwischen den Wendekreisen sind ein Tag und eine Nacht hinlänglich um die Wendestunden und die Dauer der kleinen Ebben und Fluthen in der Atmosphäre kennen zu lernen; in der gemäßigten Zone, unter der Breite von 44° und 48°, zeigt sich Periodicität des Phänomens in allen Jahreszeiten in den Mitteln von 15 bis 20 Tagen mit vieler Deutlichkeit.

7. Die ungleiche Größe der täglichen Variationen bewirkt, in der heißen Zone, zu denselben Stunden, in verschiedenen Monaten, mehr oder weniger beträchtliche Unterschiede in den Barometerständen.

Die Größe der Oscillationen nimmt ab, so wie die Breite und die zufälligen Störungen zunehmen.

Die Maxima am Abend sind gewöhnlich ein wenig größer als die Maxima am Morgen.

Beschränkt man sich auf die Beobachtungen, die genau und zahlreich genug sind, um glaubwürdige Mittelwerthe zu geben; so findet man, daß die Größe der Oscillation von 9h Morgens bis 4h Nachmittags, zwischen dem Aequator und dem Parallelkreise von 10°, in den Ebenen 2mm,6 bis 3mm,5, und auf dem Plateau von Bogota (1365 Toisen Höhe) 2mm,3 beträgt, dagegen 2 Millimeter in den Ebenen an der südlichen Gränze der heißen Zone.

Im ganzen Jahre gehen die täglichen Oscillationen zu Bogota von 0mm,63 bis 3mm,64; die monatlichen Mittel schwanken daselbst von 1mm,5 bis 2mm,7.

Die Größe der Oscillation von 9h Morgens bis 4h Nachmittags steht zu der von 4h Nachmittags bis 11h Nachts, unter den Tropen, in dem Verhältnisse 5:4 oder 5:3.

Zwischen 0° und 10° Breite schwanken die täglich Mittel in den Ebenen um 3mm,8, und auf dem Plateau von Bogota um 3 Millimeter.

Ein Höhenunterschied von 1400 Toisen hat also wenig Einfluß auf die Mittelwerthe der täglichen Oscillationen und die Extreme dieser Oscillationen.

Der mittlere Barometerstand am Mittage ist zwischen den Wendekreisen beständig etwas (einige Zehntel eines Millimeters) höher, als das Mittel aus den Ständen am Maximum um 9h Morgens und am Minimum um 4h Nachmittags.

Begiebt man sich vom Aequator nach den Polarregionen, so findet man folgende Unterschiede zwischen den Barometerständen um 9h Morgens und 4h Nachmittags:

zwischen 0° und 10° Breite 2mm,5 bis 3mm,0; zwischen 28° und 30° Breite 1mm,5; zwischen 43° und 45° Breite 1mm,0; zwischen 48° und 49° Breite 0mm,8; unter 55° Breite 0mm,2.

8. Die monatlichen Mittel der Barometerstände weichen folgendermaßen von einander ab:

zwischen den Wendekreisen, um 1mm,2 bis 1mm,5; zu Havannah, Macao und Rio Janeiro, nahe an den beiden Wendekreisen, um 7 bis 8 Millimeter, wie in der gemäßigten Zone.

Die Unterschiede zwischen den Extremen zu denselben Stunden im Laufe des Jahres gehen von 4 bis 4 [Formel] Millimeter; an der Gränze der heißen Zone, am Wendekreis des Steinbocks steigen sie zuweilen auf 21mm, und am Wendekreis des Krebses bis 25 und 30 Millimeter.

Im gemäßigten Europa liegen die Gränzen der äußersten monatlichen Oscillationen, bei der aufsteigenden Bewegung, um die Hälfte näher an einander, als unter dem Wendekreis des Krebses; bei den Gränzen der niedersteigenden Oscillationen ist dieser Unterschied zwischen beiden Zonen weit unbeträchtlicher.

Nahe am Wendekreis des Krebses, im Golf von Mexico, dient die Unterbrechung der stündlichen Oscillationen als Vorbote herannahender Stürme.

Auf der Hochebene von Bogota und selbst in der südlichen Halbkugel, an den Küsten bei Rio Janeiro, nehmen die monatlichen Mittel der Barometerstände vom Juli bis zum December und Januar regelmäßig ab.

An der nördlichen Gränze der heißen Zone steigen, durch die Nordwinde, die monatlichen Mittel vom December und Januar über die vom Juli und August.

9. Vergleicht man, zwischen den Wendekreisen und in der gemäßigten Zone, die monatlichen Extreme mit einander, so findet man, daß die Gränzen der aufsteigenden Oscillationen 2 bis 3 Mal näher an einander liegen, als die Gränzen der niedersteigenden Oscillationen .

In Havannah waren nach dem (handschriftlichen) meteorologischen Journale des Hrn. Don Antonio Robredo, im J. 1801, die Extreme, bei den Maximis 30″,16 und 30″,41, und bei den Minimis 29″,52 und 30″,58 (engl. Maaß).

Der Unterschied zwischen den Maximis betrug also 5mm,28, und der zwischen den Minimis 18mm,20.

Zu Paris und Strasburg schwanken in den verschiedenen Monaten die Extreme zwischen den Maximis unter sich nur um 10 bis 12 Millimeter, die Extreme der Minimis dagegen um 20 bis 30 Millimeter.

10. Die bis jetzt gesammelten Beobachtungen zeigen nicht, daß der Mond einen merklichen Einfluß auf die Oscillationen der Atmosphäre habe . Diese Oscillationen scheinen von der Sonne hervorgebracht zu werden, aber nicht durch ihre Anziehung, sondern durch ihre Wärmewirkung.

Wenn die Sonne die periodischen Oscillationen in der Atmosphäre durch Abänderung der Temperatur hervorbringt, so bleibt noch zu erklären, weshalb die beiden barometrischen Minima fast genau mit den Zeitpunkten der größten Wärme am Tage und der kleinsten in der Nacht zusammenfallen.

Laplace, Essai phil. sur les probabilités, 1825, p. 119. 123. 274. Connaiss. des temps, 1825. p. 312.

Der Einfluß der Mondesanziehung würde zwischen den Wendekreisen, wo die stündlichen Variationen so wenig durch die zufälligen Störungen verdeckt sind, am leichtesten wahrzunehmen seyn.

Ich habe indeß, obgleich ich mehrere Nächte hindurch beobachtete, nichts Genügendes in dieser Hinsicht bemerken können; allein Hr.

Mutis versicherte mich, gefunden zu haben, daß zu Bogota das Barometer in den Quadraturen höher steige und tiefer falle, als zu den Zeiten der Oppositionen und Conjunctionen, wo die Unterschiede zwischen den Ständen um 11 Uhr Abends und 3 [Formel] Uhr Morgens auffallend klein werden.

Hr. Caldas (Semanario, T. I. p. 55.) spricht auch von dieser Beobachtung seines Lehrers. Hr. Boussingault hat seitdem diese Untersuchung wieder vorgenommen (man findet sie in dies.

Ann. Bd. 85. S. 148.), aber kein entscheidendes Resultat zur Bestätigung dieser Angaben erhalten können.

Der mittlere Barometerstand zur Zeit der Syzygien weicht nach dessen Beobachtungen nur um 0mm,16 von dem zur Zeit der Quadraturen ab.

Toaldo glaubte aus den mittleren Ständen von 40 Jahren, freilich bei Anwendung einer eben nicht genauen Methode, gefunden zu haben, daß in Italien das Barometer während der Quadraturen höher stehe als während der Syzygien, und höher beim Apoge als im Perigeo.

(De la Infl. degli astri, 1781, p. 122. Lambert Act. Helv. T. IV. p. 123. Journ. de phys., 1779, Juin. p. 270.).

[Mehreres über diesen Gegenstand im folgenden Aufsatz.

P.]

Was sich aus den zwischen 25° südlicher und 55° nördlicher Breite, und dem Meeresspiegel bis zur Höhe von 1400 Toisen bisher angestellten Beobachtungen direct über die täglichen Barometervariationen ergiebt, zeigt folgende Tafel.

Beobachter.

Wendestunden.

Größe d. Oscillation in Millim. Beobachtungsorte.

Minim. nach Mittern.

Maxim. am Morgen.

Minim. nach Mittag.

Maxim. am Abend.

Lamanon und Mongès . — 4 + 10 — 4 + 10 — Atlantischer Ocean am Aequator.

Humboldt und Bonpland — 4 [Formel] + 9 [Formel] —

4 [Formel] + 11 2,55 Tropisches America, zwischen 23° NB. u. 12 SB., n. 0° t bis 1500 t Höhe. Duperrey ........ — 3 + 9 — 3 [Formel] + 11 [Formel] 3,40 Páyta, Küste von Peru, 5°6′ SB. — + 9 [Formel] —

3 [Formel] + 10 2,44 La Guayra, 10°36′ NB. — 4 + 9 — 4 + 10 2,29 Bogota, 4°35′ NB. u. 1366 t Höhe. Horsburgh ........ — 4 + 8 [Formel] —

4 + 11 — Indisches u. afrikan. Meer, 10° NB., 25 SB.

Langsdorf und Horner .. — 3 [Formel] + 9 [Formel] —

4 + 10 [Formel] — Südsee zwischen den Tropen. Sabine .......... — 5 + 9 [Formel] —

3 [Formel] + 10 — Sierra Leona, 8°30′ N.

Kater ........... — 5 + 10 [Formel] —

4 + 10 [Formel] — Hocheb. v. Mysore, 14° 11′ NB. u. 400 t Höhe Regenzeit. Simonoff ......... — 3 [Formel] + 9 [Formel] —

3 [Formel] + 9 [Formel] — Südsee, 24°30′ NB. bis 25°0′ SB. Richelet ......... — 5 + 9 — 5 + 10 — Macao, 22°12′ NB. Balfour .......... — 6 + 9 [Formel] —

6 + 10 — Calcutta, 22°34′ NB.

Dorta, Freycinet, Eschwege — 3 + 9 [Formel] —

4 + 11 2,34 Brasilien, zu Rio Janeiro 22°54′ SB. und bei den Missionen der Coroatos-Indier. Hamilton ......... — — — — — Hochebene von Katmandu in Indien, 27°48′ NB.

Leopold von Buch ... — + 10 — 4 + 11 1,10 Las Palmas auf Gran Canaria, 28°8′ NB. Coutelle ......... — 5 + 10 — 5 + 10 [Formel] 1,75 Cairo, 30°3′. Marqué-Victor .....

Sommer + 8 [Formel] —

5 [Formel] + 11 1,20 Toulouse, 43°34′. Mittel aus 5 Jahren.

Winter + 10 — 2 [Formel] Billiet ..........

Sommer + 7 [Formel] —

3 — 1,00 Chambery, 35°34′ NB. 137 t Höhe.

Winter + 10 — 2 Ramond .........

Sommer + 8 — 4 + 10 Clermont-Ferrand, 45°46′ NB. 210 t. Höhe.

Winter + 9 — 3 + 9 0,94 Herrenschneider .... — 5 + 8 [Formel] —

3 [Formel] + 9 [Formel] 0,80 Strasburg, 48°34′. Mittel aus 6 Jahren.

Arago .......... — + 9 — 3 — 0,72 Paris, 48°50′ NB. 8jährige sehr genaue Beobacht. Nell de Bréautté .... — + 9 — 3 — 0,36 La Chapelle bei Dieppe, 49°55′. Sommer und Bessel .. — + 8 [Formel] —

2 [Formel] + 10 0,20 Königsberg, 54°42′ NB. 8 Jahr.

Boussingault und Rivero ...... ......