Atmosphäre und atmosphärische Luft

Atmosphäre und atmosphärische Luft.

Alles was lebt, lebt nur in atmosphärischer Luft. Deshalb ist diese überall, wo sich Leben zeigt und wo man Pflanzen, Thiere und Menschen antrifft. Sie umgiebt nicht blos einem Ringe gleich unsern Erdball, als Atmosphäre, Dunst- oder Luftkreis, sondern sie dringt auch in die feinsten Lücken der Erdrinde ein und mischt sich allen Gewässern bei. – Die atmosphärische Luft stellt ein farbloses, geruch- und geschmackloses Gas dar, welches aus zwei luftförmigen Grundstoffen zusammengesetzt ist, nämlich aus Stickstoff und Sauerstoff (s. Gartenlaube Nr. 28), und deshalb ganz mit Unrecht früher zu den Elementen gerechnet wurde. Diese beiden Grundstoffe sind nun aber nicht etwa mit einander innig verschmolzen und stellen eine chemische Verbindung dar, sondern sind nur unter einander gemengt. In 100 Gewichtstheilen atmosphärischer Luft befinden sich 77 Theile Stickstoff und 23 Theile Sauerstoff, und diesem Gemenge ist dann noch eine, nach Zeit und Ort sehr veränderliche Menge von Wasser, als unsichtbares Wassergas oder sichtbarer Wasserdunst, von Kohlensäure und Ammoniak, sowie von einigen andern, dem Menschen mehr oder weniger nachtheiligen Gasarten beigemischt. Auch feste organische und unorganische Substanzen in feinerer Zertheilung, wie Staub, Pflanzensamen und Eier von Infusionsthierchen, können sich in der Luft schwebend erhalten. Was die beiden eigentlichen, die Luft zusammensetzenden Gase, den Stickstoff und Sauerstoff, betrifft, so bleiben diese fast immer und überall in demselben Verhältnisse zu einander und nur in selteneren Fällen und in geschlossenen Räumen können sie um ein Geringes an Menge abweichen. –

Ihrer chemischen Zusammensetzung wegen ist die atmosphärische Luft für Pflanze, Thier und Mensch durchaus unentbehrlich, und während Thiere und Menschen vorzugsweise den Sauerstoff zum Leben bedürfen, lebt die Pflanze vom Wasserdunste, von der Kohlensäure und dem Ammoniak. Aber nur in ihrer richtigen Zusammensetzung kann die Luft das Leben dieser organischen Körper erhalten, da die genannten Gase für sich allein den Lebensprozeß zu unterhalten nicht geeignet sind. Es trägt auch ferner noch die Luft, ihres Sauerstoffgehaltes wegen, zum Verbrennen, Verwittern, Rosten, Gähren und Faulen das Meiste bei. – Was den Luftkreis betrifft, so wird dessen Höhe auf 10 bis 15 Meilen geschätzt; seine unteren, der Erdoberfläche zunächst liegenden Luftschichten bestehen aus mehr zusammengedrückter und deshalb dichterer Luft, die oberen Schichten aus dünnerer. Dichte Luft wird natürlich in einem bestimmten Raume eine (absolut) größere Menge von Gasen enthalten müssen, als dünne und der Mensch wird sonach beim Einathmen von dichter Luft mehr Sauerstoff in seinen Körper einführen, als wenn er in dünner Luft athmet, obschon das (relative) Verhältniß der Gasarten zu einander dasselbe geblieben ist.

Aber nicht blos die chemischen Bestandtheile der atmosphärischen Luft sind für die Erde und ihre Bewohner, zumal für den Menschen, von wichtigem Einflusse, sondern auch ihre physikalischen Eigenschaften, wie ihre Schwere, Dichtigkeit, Elasticität, Durchsichtigkeit, Feuchtigkeit, Bewegung, sowie ihre Fortpflanzungsfähigkeit für Licht, Wärme, Schall und Elektrizität. – Der Druck, welcher durch das Gewicht der atmosphärischen Luft auf die Erdoberfläche und auf jeden Körper auf derselben, somit auch auf den Menschen ausgeübt wird, beträgt (bei 28 Zoll Barometerstand, bei 0° Temperatur und unter dem 45. Grad geographischer Breite) auf einen Pariser Quadratfuß Fläche gegen 2216 Pfund. Somit würde dieser Druck auf die gesammte Körperoberfläche eines erwachsenen Menschen, welche etwa 14 bis 15 Quadratfuß beträgt, ungefähr 3300–3400 Pfund (über 300 Centner) ausmachen. Daß dieser enorme Druck der Atmosphäre vom Menschen nicht bemerkt und hinderlich gefunden wird, liegt darin, daß dieser Druck von allen Seiten her gleichförmig auf den Körper einwirkt, daß die in unserm Körper befindliche Luft gegen die äußere sich völlig im Gleichgewichtszustande befindet und daß das Innere unseres Körpers mit nicht zusammendrückbaren, jeden Druck zu ertragen fähigen Flüssigkeiten erfüllt ist. Die äußere Luft vermöchte uns nur dann zu erdrücken, wenn die in uns befindliche Luft, welche jener das Gleichgewicht hält, entfernt würde, und umgekehrt müßte, wenn der äußere Luftdruck ganz aufgehoben würde, die innere Luft sich so ausdehnen, daß unser Körper zersprenge. Jedenfalls werden unsere Körperorgane unter stärkerem Drucke der atmosphärischen Luft (in der Tiefe) mehr zusammengepreßt, unter schwächerem (in der Höhe) ausgedehnt werden müssen. – Für den Menschen ist der atmosphärische Druck insofern von Unentbehrlichkeit, als derselbe das Athmen, das Saugen, den Blutumlauf und überhaupt die Bewegung der Säfte, die sichere Lage innerer Organe und die Gelenkverbindungen, sowie das Hören vermittelt. Der Arzt benutzt die Verminderung des äußern Luftdruckes zum Schröpfen. Das Gewicht der atmosphärischen Luft wechselt nun aber nach ihrer Dichtigkeit und Elasticität. Da in den obern Luftschichten der Atmosphäre nicht blos die Höhe des Luftkreises, sondern auch die Dichtigkeit, Temperatur, Feuchtigkeit und Elasticität abnimmt, so muß hier auch der Luftdruck geringer sein und daher rühren die verschiedenartigen Beschwerden, welche den Menschen auf hohen Bergen oder bei der Luftschifffahrt befallen, von Brustbeklemmung, Herzklopfen, allgemeine Erschöpfung, Schläfrigkeit, Blutungen u. s. w. Außerdem hat auf die Verdichtung und Verdünnung der Luft, und sonach auf ihre Schwere und Druckkraft, auch noch die Temperatur, der Wassergehalt und die Luftströmung Einfluß.

Die Feuchtigkeit der Luft richtet sich nach dem Gehalte derselben an Wassergas und Wasserdunst. Dieses luftförmige (meteorische) Wasser gelangt aber durch die beständigen Verdunstungsprozesse aus dem verschiedenen Gewässer, den Pflanzen, Thieren und Menschen in die Atmosphäre und kehrt von da als Regen, fallender Nebel, Thau, Schnee, Reif, Schloßen u. s. w. zur Erde zurück. Die Aufnahme von Wasser in die Luft ist nun aber nach der Temperatur, Dichtigkeit und Strömung derselben, und somit nach dem Himmelsstrich, der Jahres- und Tageszeit, der Oertlichkeit und überhaupt nach dem Witterungszustande eine sehr verschiedene; je wärmer die Luft ist, um so mehr Wasser vermag sie aufzunehmen. Für den menschlichen Organismus wie für die gesammte Thier- und Pflanzenwelt ist der Feuchtigkeits- oder Trockenheitsgrad der Luft von der größten Bedeutung. Denn je mehr Wasser in der Luft vorhanden, um so weniger ist sie geneigt, Wasser aufzunehmen und es muß deshalb die Verdunstung des Wassers aus dem menschlichen Körper, welche vorzugsweise durch die Haut und Lungen geschieht, sowie auch die aus dem Thier- und Pflanzenkörper bei feuchter Luft in schwächerem Grade vor sich gehen, während trockene und warme Luft dem Körper viel Wasser zu entziehen vermag. Dieser Verdunstungsprozeß wirkt dann aber insofern auf das Innere des Organismus zurück, als dadurch die Consistenz und Bewegung der Säfte geändert wird. Mit ihrem Wassergehalte ändert die Luft aber auch noch ihre Schwere und Dichtigkeit. So hat eine feuchtwarme Luft mit ihrer Wärme und ihrem Gehalte an Wassergas auch an Ausdehnung zugenommen und ist somit dünner und leichter geworden; auch enthält ein bestimmtes Maaß solcher Luft weniger Sauerstoffgas als sonst. Eine feuchte und kalte Luft entzieht ihres Wasserdunstes wegen (der ein guter Wärmeleiter ist) dem Körper auch noch Wärme und kann deshalb leicht Erkältung erzeugen. – Die Temperatur der Luft, welche immer und überall von der Sonne abhängt, bedingt auch ihren gasförmigen Zustand, so daß mit dem Steigen der Wärme die Schwere und Dichtigkeit der Luft abnimmt, was sodann wieder den Luftdruck und den Sauerstoffgehalt herabsetzen muß und umgekehrt. Auf den menschlichen Körper wird sonach die Lufttemperatur durch ihre Wärme oder Kälte, ihren vermehrten oder verminderten Druck und Sauerstoffgehalt einwirken. In warmer und also dünner Luft muß natürlich ein Athemzug weniger Sauerstoff enthalten, als in kalter dichter Luft.

Eine Bewegung ist in der Luft fortwährend, aber in sehr verschiedener Stärke und Schnelligkeit, im Gange, weil immerfort in dieser oder jener Gegend des Luftkreises eine Ungleichheit hinsichtlich der Dichtigkeit und Druckkraft, der Schwere und Elasticität der Luft eintritt. Am häufigsten hängen die Veränderungen des atmosphärischen Gleichgewichtes von einer Ungleichheit in der Erwärmung verschiedener Luftgegenden oder von einer mehr oder weniger raschen und ausgebreiteten Verdichtung der Wasserdünste an den einen und oft von der stärkeren Verdunstung an andern Stellen des Luftkreises ab. Stets wird natürlich die Luftströmung nach der Stelle hinziehen müssen, wo die Luft verdünnt und ausgedehnt ist. Die Luftströmungen (Winde) sind insofern von großer Bedeutung, als durch sie eine beständige Erneuerung der Luftschichten, ein Zuführen von Sauerstoff und ein Hinwegführen schädlicher Stoffe möglich gemacht ist. Auch helfen sie die verschiedenen Verhältnisse in der Temperatur und Feuchtigkeit zwischen den verschiedenen Gegenden des Luftraumes (z. B. durch Verbreitung der Wasserdünste, Wolken u. s. f.) ausgleichen. Vom menschlichen Körper entführt die bewegte Luft die umgebenden Ausdünstungsstoffe und erzengt durch Beförderung der Verdunstung Abkühlung desselben. Außerdem können die Luftströmungen durch Zuführen kalter oder warmer, trockener ober feuchter Luft, sowie fremdartiger Stoffe mehr oder weniger vortheilhaft oder nachtheilig auf den Menschen einwirken. –

Was die elektrischen und magnetischen Eigenschaften oder Strömungen in der Atmosphäre betrifft, so werden diese wahrscheinlich durch den erwärmenden Sonneneinfluß angeregt. Uebrigens ist der elektrische Zustand (die elektrische Spannung und freie Elektrizität) der Luft sehr veränderlich und wird durch die verschiedenartigsten Prozesse im Luftkreise bedingt. Der Einfluß der Luftelektrizität auf lebende Organismen und insbesondere auf den Menschen ist noch durchaus unbekannt. – Die ohne Unterlaß vor sich gehenden elektrischen Entladungen der Atmosphäre tragen zur Bildung eines eigenthümlichem Stoffes bei, welcher als eine stärker oxydirende Art von Sauerstoff betrachtet werden kann und Ozon (Riechstoff der Luft) benannt wurde. In der heißen, gewitterreichen Jahreszeit, wo die Luft durch Gase, welche von der ausgebreiteteren Verwesung organischer Körper herrühren, angefüllt ist, wird das Ozon in der größten Menge bereitet und dient hier zur Vernichtung der schädlichen Fäulnißstoffe, so daß man mit Recht sagen kann, die Gewitter reinigen die Luft.

Vermöge der erwähnten chemischen und physikalischen Kräfte, welche die atmosphärische Luft besitzt und in Folge der mancherlei Naturerscheinungen, welche in diesem Luftmeer ohne Unterlaß vor sich gehen, übt die Luft nicht blos auf die gesammte Erdoberfläche, sowie auf die ganze Pflanzen- und Thierwelt, den Menschen nicht ausgenommen, einen sehr bedeutenden, ganz unentbehrlichen Einfluß aus, sondern sie hilft auch im Innern der Erdrinde und im Wasser beim Zustandekommen der mannichfaltigsten Prozesse. Aber alle jenen Eigenschaften der Luft und Vorgänge im Luftraume, welche zusammengenommen der meteorologische Zustand (das Witterungsverhältniß) der Luft genannt werden, sind einem beständigen Wechsel unterworfen, und zwar nach Tages- und Jahreszeit, nach Himmelsstrichen und Ländern. Anderntheils zeigen jedoch die stoffliche Mischung der Luft, die Grade der Temperatur, der Feuchtigkeit, der Elasticität, Schwere, Elektrizität derselben u. s. f. eine so innige Verkettung unter einander und einen so bestimmenden gegenseitigen Einfluß auf einander, daß es zur Zeit noch unmöglich ist, die Wirkung der atmosphärischen Luft auf das Befinden des Menschen genau beurtheilen zu können.

(B.)  

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