Ein Tief bringt Sturm und Regen, ein Hoch dagegen Sonne und trockenes Wetter. Das zumindest weiß heute jedes Kind. Und dass ›Hoch‹ hoher Luftdruck und ›Tief‹ niedriger Luftdruck bedeutet, gehört gleichfalls zum Allgemeinwissen. Dass Tief- oder Hochdruckgebiete wandern, ist auch aus der Erfahrung bekannt, dass sie aber auch noch dabei rotieren, schon weniger. Jedenfalls bestimmt das Spiel zwischen Hochs und Tiefs unser Wetter.

Jahrtausendelang galt das Wetter als gottgegeben und man suchte, es durch magische Handlungen und Gebete zu beeinflussen. Unter Gelehrten wurde disputiert, was Luft sei. Ein Geist vielleicht, aber jedenfalls etwas nicht wägbares, etwas ohne Gewicht.

Von Geist leitet sich übrigens das Wort Gas ab.

Die Wissenschaft des Mittelalters bediente sich bei der Lösung von Problemen der Überlieferung und der Logik. Versuche anzustellen, um etwas herauszufinden, also zu experimentieren, wie man heute sagt, war noch nicht weit verbreitet und wurde eher misstrauisch beäugt. Und so war es zunächst nur eine Beobachtung, kein Experiment, dass einen Forscher auf die richtige Spur brachte: Wenn man nämlich ein Glasrohr von einem Meter Länge mit Quecksilber füllt, und umdreht, so dass die offene Seite in einem Quecksilberbad endet, bildet sich am verschlossenen oberen Ende eine vermeintliche Luftblase. Aber stets so, dass das die Quecksilbersäule 70 cm hoch ist, unabhängig von der Länge der Glasröhre. Luft kann die Blase schlecht enthalten – woher sollte die gekommen sein?

Der französische Gelehrte Blaise Pascal stellte die Theorie auf, dass die Luft sehr wohl ein Gewicht hätte und das wir am Grunde eines riesigen Luft-Ozeans lebten. Die Blase im Quecksilberrohr wäre nur leerer Raum und das Gewicht der Luft über dem Rohr entspräche exakt dem Gewicht der 70 cm des Metalls. Das Gewicht der Luft drücke das Quecksilber nach oben.

Das stieß überhaupt nicht auf Zustimmung unter Fachkollegen und man verlangte einen Beweis. Also machte Pascal ein gezieltes Experiment: er nahm seine Quecksilber-Vorrichtung, montierte sie transportsicher und erstieg mit der gesamten Apparatur den Hausberg seiner Heimatstadt Clermont-Ferrant, den Pic du Midi. Und er protokollierte genau den Stand des Quecksilbers, der nach seiner Theorie mit jedem bewältigten Meter Höhe ein Wenig abnehmen sollte.

Sein Beweis gelang glänzend. Von nun an konnte man mit Hilfe eines Luftdruckmessers (Barometer) die Höhe des Standorts über Meereshöhe bestimmen. Den Luftdruck am Boden definierte man als 1 Atmosphäre.

Nun war Pascal noch nicht geläufig, dass der Luftozean auch Wellen hat, also Berge und Täler. Das führt dazu, dass der Luftdruck am Boden nicht konstant ist, sondern um einen Mittelwert pendelt – je nach Wetterlage.

Diese Ausschläge waren minimal aber messbar und hätten auch ein Messfehler sein können.

Heute messen wir mit dem Smartphone – ja, es hat ein eingebautes Barometer – die Standorthöhe auf 50 cm genau. Aber zurück zu den Hochs und Tiefs: wie hoch bzw. tief sind die denn eigentlich – möglichst anschaulich dargestellt? Als Normaldruck auf Meereshöhe gelten 1013 Hektopascal (benannt nach dem Entdecker des Luftdrucks), Ein Hoch bringt es auf etwa 1070 hPa, das entspricht dem Normaldruck am Toten Meer (-425 m unter NN). Ein Tief erreicht um die 960 hPa, was dem Luftdruck an der Spitze des Eiffelturms entspricht.

Und wie das Wasser nur bergab fließt, strömt Luft vom Hoch zum Tief.
Das nennen wir dann ›Wind‹ (manchmal auch ‹Sturm‹).

Das Wort Barometer leitet sich von griechisch barys = schwer ab und es wägt tatsöchlich das Gewicht der Luft zwischen ihm und dem Weltall.