Messgrößen erklärt

Temperatur

... im Gehäuse

Die Temperatur wird mit einem Widerstandsthermometer gemessen. Der Sensor im Gehäuse ist vor der Sonneneinstrahlung geschützt. Das Gehäuse selbst erwärmt sich zwar, aber durch die Lamellen kann Luft gut durchströmen. Damit ist der Einfluss des erwärmten Gehäuses gering. Teil des Projektes ist es, diesen verbleibenden Einfluss in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung und anderen Größen zu bestimmen und in Zukunft zu berücksichtigen, um so die Lufttemperatur bestmöglich zu bestimmen.

... außerhalb des Gehäuses

Die Temperatur wird mit einem Widerstandsthermometer gemessen. Der Sensor erwärmt sich zusätzlich durch Sonneneinstrahlung und kann durch Niederschlag gekühlt werden. Teil des Projektes ist es, diesen Einflüsse zu benutzen, um in Zukunft

die → "im Gehäuse gemessene Lufttemperatur" zu korrigieren.

Relative Luftfeuchtigkeit

Die relative Luftfeuchtigkeit wird mit einem Sensor mit einer wasseraufnehmenden Substanz gemessen. Durch den Sensor wird Strom geleitet, dessen Widerstand in Abhängigkeit vom Wassergehalt der Substanz variiert. Die relative Feuchte gibt das Verhältnis an zwischen dem in der Luft aktuell vorhandenen Wasserdampf zu dem Wasserdampf, den die Luft bei der aktuellen Temperatur maximal aufnehmen könnte. Sie ist also ein "relatives Maß" und sagt alleine nichts aus über den absoluten Wasserdampfgehalt. Zur Illustration: wenn man 10 °C warme Luft mit einer relativer Feuchte von 100 % ("gesättigte Luft") auf 20 °C erwärmt, sinkt die relative Feuchte auf nicht einmal 50 % - die Luft ist also "relativ" trocken, obwohl sich an ihrem absoluten Wasserdampfgehalt nichts geändert hat. Ein Maß für den absoluten Wasserdampfgehalt ist der → "Taupunkt".

Taupunkt

Der Taupunkt (Kurzform für "Taupunkttemperatur") bezeichnet die Temperatur, bei der der in der Luft befindliche Wasserdampf kondensieren würde, also vom gasförmigen Zustand in den flüssigen übergehen würde. In diesem "gesättigten Zustand" würde z. B. die Brille beschlagen oder sich Nebel bzw. Wolken bilden. Der Taupunkt wird im MESSI nicht direkt gemessen, sondern aus der →"relativen Luftfeuchtigkeit" und der → "im Gehäuse gemessenen Temperatur" berechnet. Er ist ein Maß für den absoluten Wasserdampfgehalt. Anders als die relative Feuchte zeigt er uns direkt an wie "schwül" es ist: 15 °C Taupunkt wird von vielen Mitteleuropäer*innen bereits als "schwül" empfunden, 20 °C als ziemlich unerträglich (sehr selten in Mitteleuropa, aber häufig nach einem Sommerschauer für ein paar Minuten mess- und fühlbar.)

Luftdruck

Luft scheint kein Gewicht zu haben, aber der Schein trügt. Denn ihr Gewicht über uns übt einen Druck aus, den Luftdruck. Genauer: es ist der Druck, den dieunter der Wirkung der Erdanziehung beschleuingteMasse der Luftsäule vom Erdboden bis zur äußeren Grenze der Atmosphäre ausübt, bezogen auf die Flächeneinheit. Der Luftdruck ist damit also stark von der Höhe abhängig, in der er gemessen wird, weil umso höher wir messen, umso kleiner wird die Luftsäule über uns (→ "Reduzierter Luftdruck").

Also: Luftdruck = Masse Luft (Atmosphärenobergrenze bis Messhöhe) * Erdbeschleunigung / Fläche

mit der Einheit: Pascal (Pa) = kg * m/s^2 / m^2 = N / m^2

Dabei handelt es sich um eine große Zahl, so dass meist das Hektopascal (hPa) benutzt wird, also Hundert Pascal. Der mittlere Luftdruck auf Meereshöhe beträgt 1013,25 hPa. Es sind also etwa 10 Tonnen Luft über uns! Warum merken wir davon nichts? Weil in unserem Körper ein entsprechender Gegendruck herrscht.

Weil der Luftdruck horizontal nicht konstant ist, sind die Luftmassen in ständiger Bewegung. Diese Bewegungen werden zum Beispiel auch auf Wetterkarten im Fernsehen gezeigt.

Reduzierter Luftdruck (NN)

Wie ändert sich der Luftdruck mit der Höhe?

KARE-CS Text

Wenn wir auf einem Berg sind, ist weniger Masse Luft über uns. Der Luftdruck sinkt um grob 1 hPa, wenn wir 10 m aufsteigen. Der Luftdruck im Tal in Lenggries und auf dem 800 m höher gelegenen Brauneck unterscheidet sich also um etwa 80 hPa! Um wieviel sich der Druck genau unterscheidet, hängt von der Lufttemperatur ab: warme Luft ist leichter und damit fällt der Luftdruck etwas weniger ab mit der Höhe als in kalter Luft. Übrigens: obwohl wir den absoluten Luftdruck nicht spüren können, so bemerken wir doch schnelle Luftdruckänderungen auf den Ohren, nämlich wenn wir mit der Seilbahn auf den Brauneck oder runter fahren.

Wenn sich das Wetter ändert z. B. durch ein heranziehendes Tiefdruckgebeit, fällt der Luftdruck z.B. um etwa 20-30 hPa. Das ist also viel weniger als die Differenz zwischen Lenggries und Brauneck (nur bei einem Hurrican wäre es etwa gleich viel). Damit würden auf einer Wetterkarte die Hoch- und Tiefdruckgebiete kaum erkennbar sein - wir würden fast nur die Druckunterschiede durch die Berge und Täler sehen. Um alle Luftdruckmessungen vergleichbar zu machen, berechnen die Meteorologen um wieviel der Luftdruck höher wäre, wenn wir noch "mehr Luft hätten", nämlich von der Erdoberfläche bis "Normal Null" (NN) oder auch "Höhe über dem Meerespiegel". Der "reduzierte Luftdruck" ist also fast l überall auf der Erde ein "erhöhter Luftdruck".

Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke beschreibt, wie viel für das menschliche Auge wahrnehmbare Licht auf eine Fläche trifft. Sie wird in Lux angegeben. Sie wird im MESSI mit einem Spektralsensor gemessen, der im Wellenlängenbereich von ungefähr 350 bis 1000 Nanometer misst. Wir messen diese Strahlung auch, um die → "Lufttemperaturmessung im Gehäuse" korrigieren zu können.