Elektrometeore

Elektrometeore (Phys.), die elektrischen Erscheinungen in der Atmosphäre. Bald nachdem man die elektrische Natur des Gewitters erkannt u. durch geeignete Vorrichtungen, wie durch Franklins elektrischen Drachen u. andere Elektrometer, nachgewiesen hatte, fand man, daß fast jeder Niederschlag von Wasser in der Atmosphäre mit Elektricität verbunden sei, ja daß sich sogar bei völlig heiterem Himmel eine sehr starke (atmosphärische) Elektricität vorfinde. Errichtet man z.B. auf einem erhabenen Orte, wie auf dem Gipfel eines Gebäudes, eine zugespitzte Eisenstange von etwa 20–30 Fuß Länge, welche gut isolirt ist u. durch eine Kette od. einen Draht mit einem Elektrometer, durch eine andere Kette mit der Erde in Verbindung steht, od. befestigt man im Freien auf das obere Ende einer langen, in die Erde gesteckten hölzernen Stange eine Glasröhre, versieht diese oben mit einer metallenen Spitze u. läßt von dieser einen Draht zu einem Elektrometer herabgehen, so findet man, daß bei heiterem Himmel die Luft stets positive Elektricität zeigt. Es genügt auch schon ein 2 Fuß langes Stäbchen auf das Elektrometer aufzusetzen, namentlich wenn man an das obere Ende desselben, statt einer Metallspitze, ein wenig brennenden Schwamm bringt. Diese + E. zeigt aber in Betreff ihrer Stärke viele Schwankungen. Bei Sonnenaufgang ist die atmosphärische Elektricität schwach, sie nimmt mit dem Steigen der Sonne allmählig zu während sich meist gleichzeitig die in den tieferen Luftschichten schwebenden Dünste vermehren u. niederschlagen (Morgenthau). Dies Steigen dauert im Sommer etwa bis 6 od. 7 Uhr, im Frühlinge u. Herbste bis 8 od. 9 Uhr, im Winter 10 bis 11 Uhr. Hat auf diese Art die Elektricität ihr Maximum erreicht, so vermindert sie sich wieder, meist gleichzeitig[626] mit den Dünsten od. dem Nebel der unteren Luftschichten, u. sinkt bis einige Stunden vor Sonnenuntergang, im Sommer bis 4–6, im Winter bis 3 Uhr, auf ihr Minimum, auf welchem sie verhältnißmäßig länger als auf dem Maximum verweilt. Naht sich die Sonne dem Horizont, so fängt sie wieder zu steigen an u. erreicht etwa zwei Stunden nach Sonnenuntergang ihr zweites Maximum, während sich wiederum Dünste in den unteren Luftschichten bilden (Abendthau); bald aber sinkt sie wieder bis zum zweiten Minimum, welches gegen Sonnenaufgang wiederkehrt. Außer dieser täglichen Periode gibt es noch eine bestimmte jährliche Periode im Maß der atmosphärischen Elektricität; die + E. bei heiterem Himmel ist nämlich im Winter bedeutend stärker, als im Sommer, u. ändert sich zwischen diesen beiden Jahreszeiten auf eine regelmäßige Art. Ferner nimmt ihre Stärke bei heiterem Wetter mit der Höhe zu. Saussure fand an einem Elektrometer die Einwirkung der atmosphärischen Elektricität um so stärker, je höher ein mit dem Instrument durch einen langen Goldlahnfaden verbundener Pfeil, den er abschoß, emporstieg. Es ist unleugbar, daß der Feuchtigkeitszustand u. die Niederschläge in der Atmosphäre mit diesem Wechsel ihres elektrischen Zustandes in innigem Zusammenhange stehen; denn nicht nur im Laufe des Jahres fällt das Maximum u. Minimum der Elektricität bei heiterem Wetter mit dem Maximum u. Minimum der Feuchtigkeit zusammen (Mitte Januar u. Mai), sondern auch im Laufe des Tages begleiten sich beide Erscheinungen sehr regelmäßig. Vorläufig scheint aber der größere Feuchtigkeitszustand der Luft nur der Grund einer stärkeren Einwirkung der vorhandenen Elektricität auf unsere Instrumente zu sein; durch die feuchte Luft wird theils die Spitzenwirkung der auf dem Elektrometer befindlichen Metallstange wirksamer, theils leiten die in den mittleren Schichten der Atmosphäre enthaltenen Dämpfe die Elektricität der oberen Luftschichten in größere Nähe des Instruments. Was aber die eigentliche Quelle der Luftelektricität sei, ist noch nicht gewiß. Volta u. Saussure erblickten sie zwar in dem Verdampfungsproceß u. Pouillet im Vegetationsproceß; doch hat Reich gezeigt, daß wenigstens eine merkbare Elektricitätserregung nur bei gewaltsamer Verdampfung eintrete, bei welcher sich die Dämpfe an den Gefäßwänden reiben, u. die Beobachtungen von Rieß haben nur höchst zweifelhafte Elektricitätserregungen durch das Keimen von Pflanzen ergeben; doch hat andererseits Buff eine elektromotorische Kraft in der Berührung der Luftfeuchtigkeit u. der inneren Pflanzensäfte durch die poröse Scheidewand der Epidermis nachgewiesen. Regen u. Schnee kommt fast immer in Begleitung einer mehr od. weniger starken Elektricität in die unteren Regionen der Atmosphäre herab. Diese Elektricität ist im Durchschnitt häufiger negativ, als positiv, namentlich bei Südwind. Fallen nämlich die Wassertropfen durch trockene Luft, so verwandelt sich ein Theil derselben in + elektrische Dämpfe, der größte Theil bleibt aber – elektrisch, d.h. tropfbar flüssig. Die Verdunstung scheint hier die – E. der herabfallenden Tropfen zu begünstigen, noch mehr die Vertheilung derselben. Sehr häufig haben die Wolken eine starke + E., der Erdboden erhält also – E.; befinden sich nun am Himmel zwei Wolkenschichten, u. regnet es vorzugsweise aus der unteren, so erhält diese durch Vertheilung auf der unteren Seite +, auf der oberen – E. Daher fängt gewöhnlich jeder Regen mit + E. an. Durch fortdauernde Einwirkung der oberen Wolke bekommt aber die untere immer mehr freie – E., die sich den jetzt fallenden Regentropfen mittheilt. Bei nördlichen Winden ist meist nur eine Wolkenschicht vorhanden, u. die Elektricität bleibt positiv. Am großartigsten tritt die atmosphärische Elektricität beim Gewitter auf. Die Wolken, die sich zu einem Gewitter ausbilden, sind Anfangs klein, vergrößern sich aber sehr schnell, weil zu der Zeit, wo sie entstehen, die Atmosphäre gewöhnlich sehr warm u. feucht ist, u. unter diesen Umständen, wenn die Luft um einige Grade sich erkältet, eine viel größere Menge von Wasserdünsten zu Bläschen gerinnen muß, als wenn eine bereits kalte Luft noch kälter wird. Bei dieser Bläschenbildung muß die + E. der Dünste sich an der leitenden Oberfläche der Bläschen ansammeln. Beim Verdichten der Wolken werden letztere einander sehr genähert u. die Wolken stellen einen zusammenhängenden Conductor vor. Demgemäß wird sich alle Elektricität der Wolke auf deren Oberfläche anhäufen u. eine große Spannung annehmen. Kommt nun diese mit einer anderen der Erde näheren Wolke in Berührung, so veranlaßt sie in dieser – E., die noch außerdem durch die aus den Hervorragungen der Erde strömende – E. vermehrt wird. Möglich ist es auch, daß bei zwei Luftströmen von verschiedener Temperatur die erwärmte Luftschicht + E. annimmt, die kältere – E. Eine durch zwei verschieden erwärmte Luftströme entstehende Wolke kann daher bald –, bald +, bald O elektrisch sein. Das Gewitter kündigt sich durch die elektrischen Funken an, welche von einer Wolke auf die entgegengesetzt elektrische überspringen (vgl. Blitz u. Donner). Bei der schlechten Leitung der Wolken für die Elektricität ist ihre Entladung nicht vollständig; es sammelt sich daher neue Elektricität an ihrer Oberfläche, welche zu neuen Entladungen Anlaß gibt; s. Gewitter. Die Wirkung einer sehr elektrischen Wolke auf die Erde od. das Wasser muß die der Elektricität überhaupt sein. Wenn sich daher die elektrische Wolke der Erde hinlänglich nähert, so wird sich die entgegengesetzte Elektricität am gegenüber stehenden Orte anhäufen u. Wasser, Staub u. andere bewegliche Körper emporheben, bis eine Entladung stattfindet. So entstehen wahrscheinlich die Wasserhosen. Auch das Wetterleuchten, das St. Elmsfeuer (s.d.), das Leuchten von falleundem Schnee (s. Schneeleuchten), der Hagel (s.d.) sind E. u. finden in ihnen ihre Erklärung.