Untersuchung zu historischen und neuzeitlichen Dampfdruckmessungen am Observatorium Hohenpeißenberg

Abstract

Die Luftfeuchtigkeit wurde am Observatorium Hohenpeißenberg seit 1781 gemessen. Zuerst wurde ein Federkielhygrometer verwendet. Um die Qualität dieser Daten einschätzen zu können, wurde ein solches Instrument nachgebaut und damit Experimente und Vergleichsmessungen vorgenommen. Die Empfindlichkeit des Federkielhygrometers erwies sich als relativ hoch, doch nimmt die Einstellgeschwindigkeit mit abnehmender Temperatur beträchtlich zu. Dadurch entsteht eine große Streuung der Messwerte bei vorgegebener relativer Feuchte und die Ergebnissen sind nur auf etwa 10% genau. 1841 wurde ein unventiliertes Psychrometer in der von Lamont eingeführten Bauart eingesetzt. Die Datenqualität wurde untersucht und wurde für den Zeitraum 1842 bis 1867 mit einer Genauigkeit von ca. 1 hPa als ausreichend gut befunden, so dass die Messwerte als brauchbar eingestuft werden können. Unterhalb von 0°C treten häufig Überschreitungen des Sättigungsdampfdrucks auf. Nach einem Geräteausfall im Herbst 1867 trat ein bleibender Messfehler auf, weshalb die Daten von 1868 bis 1878 verworfen wurden. Untersuchungen zur Häufigkeitsverteilung der Temperatur und des Dampfdrucks ergaben, dass beide Parameter keiner Gauß-Verteilung unterliegen. Beim Wasserdampf deutet sich die Überlagerung zweier getrennter Moden an, die möglicherweise polaren und tropischen Luftmassen zuzuordnen sind. Moderne Daten ergeben eine gute Korrelation von Temperatur und Dampfdruck zur Temperatur des Ostatlantiks, eine Hohe Ozeantemperatur geht mit hoher Temperatur und hohem Dampfdruck am Hohen Peißenberg einher und umgekehrt. Da der Ozean eine Hauptquelle des Wasserdampfes ist, wirkt dessen gegenüber dem Kontinent phasenverschobener Jahresgang der Temperatur vor allem im Herbst und Winter temperaturerhöhend, da Wasserdampf die langwellige Abstrahlung von Wärmeenergie hemmt. Unterteilt man die historische Messperiode 1842 – 1867 in ein kühles und ein warmes Kollektiv, so zeigt die Häufigkeitsverteilung des Dampfdrucks für das warme Kollektiv eine Verschiebung zu höheren Dampfdrucken gegenüber dem kühlen Kollektiv. Eine vergleichbare Verschiebung lässt sich für moderne Dampfdruckmessungen erkennen, wenn hier gleichfalls der Untersuchungszeitraum 1980 – 2009 in ein warmes und ein kühles Kollektiv unterteilt wird. Dagegen lässt sich durch Mittelwerte dieser Sachverhalt weniger gut nachweisen.