Luftdruck

Der Luftdruck an einem beliebigen Ort der Erdatmosphäre ist der hydrostatische Druck der Luft, der an diesem Ort herrscht. Dieser Druck entsteht (veranschaulicht) durch die Gewichtskraft der Luftsäule, die auf der Erdoberfläche oder einem Körper steht. Der mittlere Luftdruck der Atmosphäre (der „atmosphärische Druck“) auf Meereshöhe beträgt standardmäßig 101.325 Pa = 101,325 kPa = 1013,25 hPa = 1 atm (etwa 1 bar).

Überblick

Die Erdatmosphäre hat eine Masse von rund 5,13 · 10¹⁸ kg, auf jedem Quadratmeter der Erdoberfläche (etwa 5,1 · 10⁸ km² bzw. 5,1 · 10¹⁴ m²) lasten damit etwas über 10000 kg. Der Druck („Kraft pro Fläche“) beträgt auf Meereshöhe um die 10⁵ N/m² oder 1 bar. Beim Aufstieg in höhere Lagen lässt man einen Teil der Luftsäule unter sich – noch dazu den mit der größeren Luftdichte, denn auch die Dichte der Luft nimmt, in demselben Verhältnis wie der Luftdruck, mit zunehmender Höhe ab. Wie der Luftdruck abnimmt, beschreibt die barometrische Höhenformel.

Der Druck der Luftsäule (bei mittlerem Luftdruck) entspricht recht genau demjenigen einer 10 m hohen Wassersäule. Wer also auf Meereshöhe 10 m tief in Süßwasser taucht, erhöht dadurch in seiner Lunge den Luftdruck um etwa ein weiteres Bar auf den doppelten Wert von 2 Bar. Die Druckzunahme verläuft im Wasser linear mit der Tiefe, das heißt in doppelter Tiefe (20 m) kommt der doppelte Wasserdruck zum Luftdruck dazu (zusammen 3 bar), da Wasser im Gegensatz zur Luft annähernd inkompressibel ist.

Der Mensch hat kein Sinnesorgan zur Wahrnehmung von Luftdruck. Lediglich schnelle und ausreichend starke Luftdruckschwankungen (Aufzug, Seilbahn, Tunneldurchfahrt, Flugzeugstart/-landung) können als Druckgefühl im Ohr wahrgenommen werden, wenn der Belüftungskanal des Mittelohres, die Eustachi-Röhre, während der Druckänderung geschlossen bleibt. Besteht eine Druckdifferenz zwischen Mittelohr und Umgebung, dann wird diese ausgeglichen, sobald sich die Eustachi-Röhre öffnet (was z. B. durch Kauen und Schlucken ausgelöst werden kann).

Das Gewicht der Luft, die ein Körper verdrängt, bewirkt den statischen Auftrieb, daher weicht der Wägewert von der tatsächlichen Masse ab. Bei der präzisen Bestimmung einer Masse mit Hilfe einer Waage muss das berücksichtigt werden. Das Gewicht der verdrängten Luft und damit auch der Auftrieb hängen vom Luftdruck ab.

Quellen

• Wolfgang Weischet: Allgemeine Klimageographie. 3. Auflage. De Gruyter, 1980.