Wetterwissen - Hochdruckwetter macht uns leichter

In den nächsten Tagen erwartet uns sonniges Hochdruckwetter. Man könnte behaupten, Hochdruckwetter macht das Leben leichter. Physikalisch ist das absolut korrekt.

Ob Mensch oder Gartentopf, bei hohem Luftdruck ist beides leichter. Klingt absurd, ist aber so. Der Grund ist die Auftriebskraft der Luft.

Bei Hochdruckwetter geht der Sprung vielleicht minim höher.

Susanne Arnold

Was ist die Auftriebskraft?

Bekannt ist die Auftriebskraft besonders vom Wasser. Sie sorgt dafür, dass Schiffe schwimmen und wirkt entgegen der Schwerkraft. Die Auftriebskraft entspricht dem Gewicht des verdrängten Mediums, sei dies Wasser oder auch Luft.

Stellen wir uns vor, wir tauchen einen 4 kg schweren Betonklotz ins Wasser: Wenn der Klotz 3 kg Wasser verdrängt, wirken die 3 kg entgegen der Schwerkraft als Auftrieb. Im Wasser eingetaucht bringt der Betonklotz entsprechend nur noch 1 kg auf die Waage.

Wird ein 4kg schwerer Block ins Wasser getaucht, wird er leichter. Der Grund ist der Auftrieb des Wassers. Bekannt als archimedisches Prinzip.

MikeRun – Wikimedia Commons

Mehr Auftrieb wegen dichterer Luft

Bei Hochdruckwetter ist die Luft dichter. Deshalb verdrängen wir bei Hochdruckwetter mehr Luftmasse als bei tiefem Luftdruck. Unser Auftrieb wird grösser und unser Gewicht kleiner. Es handelt sich hierbei um sehr kleine Werte in der Grössenordnung von 5 Gramm. Im Alltag merkt man dies nicht.

Rechnungsweg

Die Formel für die Auftriebskraft ist:

F = r * V * g

F Auftriebskraft; r Luftdichte; V Volumen; g Erdbeschleunigung.

Die Auftriebskraft hat die Einheit Newton. Um das Masse-Äquivalent der Auftriebskraft (m) in kg zu erhalten, können wir die Erdbeschleunigung wegkürzen:

m = r * V

Das Volumen eines 80 kg schweren Menschen ist etwa 80 Liter oder 0.08 Kubikmeter, da wir hauptsächlich aus Wasser bestehen. Bei Hochdruckwetter ist die Luftdichte rund 1.22 Kilogramm pro Kubikmeter und bei Tiefdruckwetter etwa 1.13. Daraus folgt:

1.22 * 0.08 = 0.0976 kg Auftrieb bei Hochdruckwetter,

1.13 * 0.08 = 0.0904 kg Auftrieb bei Tiefdruckwetter,

0.0976 kg – 0.0904 kg ≈ 7 g.

Wir sind bei Hochdruckwetter etwa 7 Gramm leichter.

Die Luftdichte lässt sich folgendermassen berechnen:

r = p / (R * T)

p Luftdruck in Pascal; R Gaskonstante (287.1) ; T Temperatur in Kelvin.

Wir haben 20 Grad Celsius angenommen. Dazu 1030 hPa für Hochdruckwetter und 950 hPa für Tiefdruckwetter.

Nicht nur das Wetter macht uns leichter

Neben dem Wetter gibt es andere Faktoren, welche unser Gewicht beeinflussen:

• Wo auf der Welt bin ich? Bedingt durch eine Kombination aus Nähe zum Erdmittelpunkt und Zentrifugalkraft sind wir an den Polen etwas schwerer als am Äquator. Bei 80 kg Körpergewicht ist es ein Unterschied von rund 400 Gramm.
• Wir gehen in die Badi. Ein Mensch ist im physikalischen Sinn etwa gleich dicht wie Wasser. Darum ist unser scheinbares Gewicht, wenn wir schwimmen, gerade etwa 0 kg.

Tauchen wir aufgrund des Hochdruckwetters ins Wasser ein, verschwindet unser scheinbares Gewicht praktisch komplett.

Marianne Binggeli