Im letzten Thema des Tages zur Geschichte der Meteorologie wurde die Entwicklung der Meteorologie um das Jahr 1700 beschrieben. Der Fortschritt geht immer schneller weiter, so dass kommende Serienteile immer kürzere Zeitabstände abdecken werden. In diesem Teil der Serie wird die Geschichte der Meteorologie um das Jahr 1750 beleuchtet.

Der böhmische Theologe Prokop Diviš oder Prokop Diwisch (1698–1765) beschäftigte sich mit atmosphärischer Elektrizität. Er versuchte, Strom aus Wolken zu gewinnen und baute einen funktionierenden Blitzableiter. Diviš errichtete 1754 im mährischen Brenditz (heute ein Stadtteil von Znaim bzw. Znojmo) einen geerdeten Blitzableiter, welchen er Wettermaschine nannte. Dies war der erste funktionierende Blitzableiter in Europa.

Der in den Niederlanden geborene Mathematiker und Physiker Daniel Bernoulli (1700–1782) aus der Alten Eidgenossenschaft war ein Pionier auf dem Gebiet der Strömungslehre. Er ist vor allem wegen des Bernoulli-Theorems, einer Aussage zur Energieerhaltung für bestimmte Arten von Flüssigkeiten, bekannt. Eine der grundlegenden Folgen davon ist der sogenannte Trichtereffekt: Die Strömung in der Verengung eines Trichters ist schneller und weist einen niedrigeren Druck auf als die Strömung jenseits der Verengung. Dieser Effekt kann in einigen kurzen, kleinräumigen Durchbrüchen im Gebirgsgelände starke Winde verursachen. Das Bernoulli-Theorem hat sich auch bei der Untersuchung von katabatischen Sprüngen (Bereiche, in denen katabatische Winde plötzlich aufhören oder deutlich nachlassen) als nützlich erwiesen. Bernoulli schrieb in seiner Zeit in Russland für die an der Zweiten Kamtschatka-Expedition beteiligten Wissenschaftler Anweisungen für Wetterbeobachtungen. Im Jahr 1738 veröffentlichte Bernoulli sein Buch „Hydrodynamik“, in dem er die kinetische Gastheorie erörterte. Außerdem stellte er in der kinetischen Gastheorie die grundlegenden Gasgesetze vor, darunter eine vereinfachte Form der Zustandsgleichung.

Der schwedische Astronom, Mathematiker und Physiker Anders Celsius (1701–1744) ist vor allem durch das von ihm 1742 eingeführte Temperatursystem bekannt. Er führte ein Hundertersystem ein und legte den Siedepunkt von Wasser mit 0 ° sowie den Gefrierpunkt mit 100 ° fest (das wurde ein Jahr nach seinem Tod geändert). Er schlug vor, diese Skala als universelle Skala zu benutzen, um Temperaturwerte in der ganzen Welt zu vergleichen. Er notierte bei den genauen Bestimmung den herrschenden Luftdruck (760 mmHg) und legte so genaue Messbedingungen fest.

Anders Celsius, Johan Cardon (1802-1878), Lithographie von 1838, Quelle: Universitätsbibliothek Uppsala, Schweden, über Wikimedia Commons

Celsius fand 1724 heraus, dass die Aurora borealis das Magnetfeld der Erde stört. Er stellte als einer der ersten fest, dass sich ein Großteil Skandinaviens langsam über den Meeresspiegel erhebt, ein kontinuierlicher Prozess seit dem Abschmelzen des Eises der letzten Eiszeit.

Der französische Geograph, Entdecker und Mathematiker Charles Marie de La Condamine (1701–1774) und der spanische Seemann und Naturwissenschaftler Jorge Juan (1713–1773) verbrachten im Rahmen der französischen geodätischen Mission in Südamerika neun Jahre im heutigen Ecuador. Der Mission gelang es, die Länge eines Längengrades entlang eines Meridians am Äquator zu vermessen. Diese Arbeit half zu zeigen, dass die Erde eher abgeflacht als kugelförmig ist. Neben den geodätischen Arbeiten führten beide zusammen mit Kollegen während ihres Aufenthalts in Südamerika Messungen der Temperatur und des Luftdrucks durch, die als erste meteorologische Beobachtungen im heutigen Ecuador gelten. La Condamine verwendete das Réaumur-Thermometer, das erst wenige Jahre zuvor erfunden worden war. Er stellte beispielsweise fest, dass die Durchschnittstemperatur in Quito im Jahr 1738 zwischen 14 und 15 Grad Réaumur (17,5–18,75 °C) lag. Juan vermaß die Höhen verschiedener Andengipfel mit einem Barometer.

„Some are weather-wise, some are otherwise!“ („Manche haben ein Gespür fürs Wetter, andere nicht!“) Dieser Spruch wird dem Naturwissenschaftler, Erfinder und Staatsmann Benjamin Franklin (1706–1790) aus Neuengland zugeschrieben, einem der Gründerväter der Vereinigten Staaten, der als Wissenschaftler großes Interesse am Wetter hatte. Seine Arbeiten zur atmosphärischen Elektrizität machten ihn zum ersten Amerikaner mit internationalem wissenschaftlichem Ruf. Sein Gesamtwerk zum Thema Wetter stellt einen bedeutenden Beitrag der Meteorologie im 18. Jahrhundert dar. In Philadelphia versuchte Franklin am 21. Oktober 1743, eine Mondfinsternis zu beobachten. Doch Wolken, die vor einem Sturm aus Südwesten heranzogen, verdeckten den Himmel und verhinderten den Blick auf die Finsternis. Dies geschah, obwohl der Wind in Bodennähe aus Nordosten wehte. Franklin nahm diesen Unterschied zur Kenntnis und erfuhr später von seinem Bruder, dass die Wolken desselben Sturms Boston, nordöstlich von Philadelphia gelegen, erst nach der Finsternis erreicht hatten. Franklin schlussfolgerte, dass sich der Sturm insgesamt in nordöstlicher Richtung bewegt haben musste, obwohl die Winde in Bodennähe aus Nordosten wehten. Dies ist der erste dokumentierte Fall, in dem ein Wissenschaftler erkannte, dass sich die Bewegung eines Sturms insgesamt von der Bewegung der Luft in Bodennähe unterscheiden kann. Im Jahr 1749 beobachtete Franklin Aufwinde und kam zu dem Schluss, dass diese auf eine lokale Erwärmung der Oberfläche durch die Sonne zurückzuführen seien. Er war einer der Ersten, der diese Erklärung für dieses Phänomen vorbrachte. Solche Aufwinde führen zu den sommerlichen Wolken, die heute als konvektive Wolken bekannt sind. Franklin interessierte sich für den Golfstrom, besonders für die Temperatur seines Wassers sowie für dessen Strömungsrichtung und -geschwindigkeit. Er veröffentlichte die erste bekannte Karte des Golfstroms. Franklin beschäftigte sich auch mit Wasserhosen. In seiner Abhandlung „Waterspouts and Whirlwinds“ fügte er eine Zeichnung bei, die seine Hypothese zur Struktur einer Wasserhose veranschaulichte. Zu ihrer Entstehung schrieb er: „Die Luft unmittelbar über ihm [dem Golfstrom] kann jedoch so viel Wärme von ihm aufnehmen, dass sie sich verdünnt und aufsteigt, da sie dadurch leichter wird als die Luft zu beiden Seiten des Stroms; daher muss diese Luft nachströmen, um den Platz der aufsteigenden warmen Luft auszufüllen, und wenn sie aufeinandertrifft, bildet sie jene Tornados und Wasserhosen, die häufig in der Nähe und über dem Strom anzutreffen und zu sehen sind.“ Franklin verstand den grundlegenden Entstehungsmechanismus der ausgedehnten Nebel, die über dem westlichen Atlantik vor der Ostküste Kanadas auftreten können. Er schrieb: „So wie der Dampf einer Tasse Tee in einem warmen Raum und der Atem eines Tieres im selben Raum kaum sichtbar sind, aber sofort wahrnehmbar werden, sobald sie in die kalte Luft gelangen, so ist auch der Dampf des Golfstroms in den warmen Breitengraden kaum sichtbar; trifft er jedoch auf die kühle Luft Neufundlands, verdichtet er sich zu dem Nebel, für den diese Gegenden so bekannt sind.“ Franklin begann sich ab 1743 für Elektrizität zu interessieren. In seinen ersten Experimenten zur Elektrizität untersuchte Franklin die Natur elektrischer Ladung. Bei Versuchen mit einer durch Reibung elektrostatisch aufgeladenen Glasröhre stellte er fest, dass in jedem abgeschlossenen System die Summe der vorhandenen elektrischen Ladungen konstant bleibt (Prinzip der Ladungserhaltung). Franklin sprach dabei von „einer Ladungsart“, die nur ihren Aufenthaltsort verändert und somit positive oder negative Aufladung verursacht. Er prägte die Begriffe „plus“ und „minus“. Franklin beschrieb recht ausführlich seine Beobachtungen und Theorien zur Elektrizität in der Atmosphäre und in Wolken, insbesondere bei Gewittern, die er als „Donnerböen“ bezeichnete (und die er als „plötzliche Erscheinungsformen von Donner und Blitz“ beschrieb, „die oft nur von kurzer Dauer sind, aber manchmal schädliche Auswirkungen haben“). Franklin schlug vor, dass das, was er als „aufrecht stehenden Eisenstift“ oder „Spitze“ bezeichnete (was man heute als Blitzableiter bezeichnen würde), ein nützlicher Schutz sein könnte: „Könnte das Wissen um diese Kraft der Spitzen der Menschheit nicht von Nutzen sein, um Häuser, Kirchen, Schiffe usw. vor Blitzeinschlägen zu schützen, indem es uns anweist, an den höchsten Stellen dieser Bauwerke senkrechte Eisenstangen anzubringen, die spitz wie eine Nadel und zur Verhinderung von Rost vergoldet sind, und vom Fuß dieser Stangen einen Draht an der Außenseite des Gebäudes hinunter in den Boden zu führen oder an einem der Wanten eines Schiffes entlang und an dessen Seite hinunter, bis er das Wasser erreicht? Würden diese spitzen Stäbe nicht wahrscheinlich das elektrische Feuer lautlos aus einer Wolke abziehen, bevor es nahe genug herankommt, um einzuschlagen, und uns so vor diesem äußerst plötzlichen und schrecklichen Unheil bewahren?“ Franklin schlug auch ein Experiment vor, bei dem mit einem elektrischen Drachen in einer Gewitterwolke Elektrizität gesammelt werden sollte, um die elektrische Natur der Blitze zu beweisen. Ob und wie er das Experiment tatsächlich durchgeführt hat, ist umstritten. Seine Experimente wurden 1751 in einem 86-seitigen Buch („Experiments and Observations on Electricity made at Philadelphia in America by Benjamin Franklin“) veröffentlicht, das als Amerikas wichtigstes wissenschaftliches Buch des 18. Jahrhunderts gilt und für großes Aufsehen in Europa sorgte.

Benjamin Franklin gewinnt Elektrizität aus der Luft, Benjamin West (1738-1820), 1816, Quelle: Philadelphia Museum of Art, Philadelphia, Pennsylvania, über Wikimedia Commons

Bei einem England-Aufenthalt stieß Franklin zufällig auf das Prinzip der Kühlung, als er beobachtete, dass er an einem sehr heißen Tag in einem nassen Hemd bei einer leichten Brise weniger schwitzte als in einem trockenen. In einem Experiment unter Franklins Leitung an einem warmen Tag im Jahr 1758 in Cambridge wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem die Kugel eines Quecksilberthermometers kontinuierlich mit einer Flüssigkeit benetzt wurde und dieser mit einem Blasebalg verdampfte. Mit jeder weiteren Verdampfung zeigte das Thermometer eine niedrigere Temperatur an und erreichte schließlich 7 °F (-14 °C). Ein weiteres Thermometer zeigte an, dass die Raumtemperatur konstant bei 65 °F (18 °C) lag. In seiner Abhandlung „Cooling by Evaporation“ kam Franklin zu dem Schluss, dass „man sich vorstellen kann, dass ein Mensch an einem warmen Sommertag erfrieren könnte“. Nach Erlangung der Unabhängigkeit der Vereinigten Staaten von Amerika 1776 wurde Franklin als erster Botschafter nach Frankreich entsandt. In seiner Zeit in Paris brach der Vulkan Laki 1783 in Island aus. Die Eruption war in Island als Skaftáreldar (die Skaftá-Feuer) bekannt und dauerte acht Monate, von Juni 1783 bis Februar 1784. In der zweiten Hälfte des Jahres 1783 bedeckte ein anhaltender Dunst, der als „trockener Nebel“ bezeichnet wurde, Europa und wurde als der dichteste trockene Nebel in Europa seit dem Ausbruch des Vulkans Eldgjá im Jahr 934 beobachtet. Der folgende Winter (1783–1784) war sowohl in Europa als auch im Osten Nordamerikas sehr kalt. Franklin schloss daraus, dass der Vulkanausbruch die Ursache für den trockenen Nebel und das darauf folgende kalte Wetter sein könnte. In Europa folgten mehrere Jahre mit klimatischen Extremen, wobei der Vulkanausbruch eine der wahrscheinlichsten Ursachen war. Franklin war einer der Ersten (wenn nicht sogar der Erste), der die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen auf Wetter und Klima in Betracht zog und darauf hinwies, dass sich auf der Grundlage dieser Auswirkungen eine nützliche Methode zur Vorhersage kalter Winter entwickeln ließe.

Der schwedische Botaniker, Arzt und Zoologe Carl Nilsson Linnæus, bekannt als Carl von Linné oder latinisiert Carolus Linnaeus (1707–1778), gilt auch als „Vater“ der modernen Taxonomie. Er erforschte die Beziehungen zwischen Organismengruppen und einzelnen Arten und versuchte, die Natur in ihrer Gesamtheit zu beschreiben. Im Rahmen dieser Arbeit war er einer der ersten Wissenschaftler, der die Auswirkungen des Klimas auf die Tierwelt untersuchte. Er beschäftigte sich auch mit den Auswirkungen des Menschen auf die Natur. Er vertauschte 1745 die Fixpunkte der Celsius-Temperaturskala.

Der Mathematiker Leonhard Euler (1707–1783) aus der Alten Eidgenossenschaft befasste sich mit einer Vielzahl von Problemen der reinen und angewandten Mathematik. Er war intensiv auf dem Gebiet der Hydrodynamik tätig und legte im September 1755 der Königlichen Akademie der Wissenschaften und der Schönen Künste in Berlin eine Abhandlung mit dem Titel „Principes généraux du mouvement des fluides“ („Allgemeine Grundsätze der Bewegung von Flüssigkeiten“) vor. Dies führte 1757 zur Veröffentlichung eines Artikels für ein breiteres Publikum. Darin beschrieb er das Konzept eines inneren Druckfeldes in einer Flüssigkeit, was es ihm ermöglichte, das zweite Newtonsche Bewegungsgesetz auf infinitesimale Flüssigkeitselemente anzuwenden und daraus wiederum eine Reihe hydrodynamischer Gleichungen abzuleiten. Im Grunde bildete seine Arbeit die Basis für die Wissenschaft der Strömungslehre, und Eulers Gleichungen finden seitdem Anwendung in vielen Untersuchungen von Strömungen, darunter auch in Studien zu atmosphärischen Strömungen und atmosphärischen Turbulenzen.

Leonhard Euler, Jakob Emanuel Handmann (1718-1781), ca. 1756, Quelle: Deutsches Museum, München, über Wikimedia Commons

Eulers Name ist mit einem gängigen Bezugssystem verbunden, das in der Strömungslehre und der Atmosphärenforschung verwendet wird und als Euler-Bezugssystem bekannt ist. In diesem Bezugssystem werden Messungen an einem festen Punkt in einer sich bewegenden Strömung vorgenommen und die Bewegungsgleichungen werden in Bezug auf diesen festen Punkt aufgestellt.

Der französische Naturforscher, Biologe und Mathematiker Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707–1788) beschäftigte sich mit einer Vielzahl wissenschaftlicher Themen und versuchte in seiner „Histoire naturelle, générale et particulière“, die gesamte Summe des Wissens der Naturgeschichte und der verwandten Wissenschaften in einem einzigen umfangreichen Werk darzustellen. Buffon stellte fest, dass verschiedene Regionen trotz ähnlicher Lebensräume unterschiedliche Tier- und Pflanzenarten aufweisen können. Er glaubte, dass Tierarten ihren Ursprung in einem „Schöpfungszentrum“ hätten und dass sie sich im Zuge ihrer Ausbreitung von diesem Zentrum weg weiterentwickeln oder zurückbilden könnten. Seiner Ansicht nach muss eine solche Ausbreitung durch klimatische Veränderungen begünstigt worden sein. Buffon vertrat die Auffassung, dass die Flora und Fauna der Neuen Welt derjenigen von Europa unterlegen seien, was unter anderem auf bestimmte klimatische Mängel zurückzuführen sei.

Der französische Naturforscher Thomas François Dalibard (1709–1779) übersetzte die 1751 in London veröffentlichte Schrift „Experiments and Observations“ von Franklin ins Französische, die Möglichkeiten zu Blitzableitern beschrieb. Dalibard unternahm selbst ein von Franklin angeregtes Experiment 1752 in Marly-la-Ville: Eine spitze, gegen den Boden isolierte lange Metallstange schlug Funken bei Gewitter. Er ist der erste bekannte Mensch, der dieses spezielle Experiment durchgeführt hat.

Vom britischen Lexikographen und Schriftsteller Samuel Johnson (1709–1784) stammt die Aussage: „Wenn sich zwei Engländer begegnen, drehen sich ihre ersten Gespräche um das Wetter. Sie beeilen sich, einander mitzuteilen, was jeder von ihnen ohnehin schon wissen muss: dass es heiß oder kalt, sonnig oder bewölkt, windig oder windstill ist.“ Diese Beschäftigung mit dem Wetter beschränkt sich natürlich nicht auf die Engländer, die meisten Kulturen zeigen sie in gewissem Maße. Das Meeresklima der Britischen Inseln, bei dem regenreiche Wetterfronten meist aus dem Atlantik heranziehen, ist jedoch bekanntlich trüb und schwer vorhersehbar. Vielleicht ist dies der Grund, warum das von Johnson beschriebene Verhalten in England und anderen Teilen des Vereinigten Königreichs so verbreitet ist.

Der russische Naturwissenschaftler und Dichter Michail Wassiljewitsch Lomonossow oder Michail Vasil’evič Lomonosov (1711–1765) war ein wegweisender Wissenschaftler, der als „Vater der russischen Wissenschaft“ bekannt wurde und als Universalgelehrter im Zeitalter der Aufklärung galt. Er war auf einer Vielzahl wissenschaftlicher Gebiete tätig. Lomonossow half bei der Organisation der großen Erkundungsreisen durch den Osten und Norden des Russischen Reiches unter der Leitung von Bering (siehe Teil 8 der Geschichte der Meteorologie). Er sorgte dafür, dass jedes Schiff über die erforderlichen physikalischen und astronomischen Instrumente verfügte und entwickelte spezielle Schiffs- und Wetterlogbücher. Im Jahr 1763 verfasste er ein Buch, in dem er die verschiedenen Erkundungen der nördlichen Meere beschrieb, von den frühesten Expeditionen bis hin zu den Großen Nordexpeditionen. Darin stellte er seine Ideen zu den arktischen Meeresströmungen, der Meereisdrift, den Meereistypen und der Abhängigkeit des Gefrierpunkts vom Salzgehalt des Wassers dar. Er erläuterte zudem die Rolle der Sonne als Wärmequelle für die Arktis und stellte die Theorie auf, dass ein Wärmeaustausch durch das Eis, vom darunterliegenden Wasser zur darüber liegenden Atmosphäre, die kalten Temperaturen in der Arktis mildern könnte. Darüber hinaus lieferte er eine der ersten wissenschaftlichen Erklärungen für das Phänomen der Aurora borealis.

Portrait von Michail Wassiljewitsch Lomonossow, Georg Caspar Prenner (1720-1766), kopiert von Leontiy Miropolskiy (1759-1819), ca. 1787, Quelle: Russische Akademie der Wissenschaften, Moskau, über Wikimedia Commons

Um 1750 entwickelte Lomonossow einen Rotationsanemometer: ein vertikales Rad mit Flügeln (ähnlich einem kleinen Wasserrad), das vom Wind angetrieben wurde. Dieses Rad wurde durch ein großes Paddel in der Gestalt einer Fahne, das als Windfahne fungierte, in den Wind ausgerichtet. Über Zahnräder und eine Schnur wurde diese Bewegung auf ein zweites Rad übertragen, das mit einer Geschwindigkeitsskala versehen war. Zudem umfasste die Konstruktion des Instruments eine Quecksilberquelle, die in verschiedene Behälter (kleine Kästchen) für die Windrichtung fallen konnte. Zumindest theoretisch ließe sich die Verteilung der Windrichtung in einem bestimmten Zeitraum ermitteln, indem man die Menge an Quecksilber misst, die in diesem Zeitraum in die einzelnen Behälter gefallen ist.

Die Serie wird fortgesetzt. Lesen Sie im nächsten Thema des Tages die Entwicklungen der Meteorologie um das Jahr 1775.

Dipl.-Met. Markus Eifried
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 04.07.2026
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