Storm in een glas water

Vroeger kon ik het weer voorspellen met mijn rechteroor. Dat zat zo: als tiener was ik geopereerd aan het kraakbeen van mijn oorschelp. Zelfs nadat de wonde geheeld was, flakkerde de pijn soms weer op. Het voelde dan opnieuw als een verse incisie, telkens als er regen op komst was. Misschien legde ik dit verband met de weersomstandigheden door mijn tante, die toen al reuma had en daar ook meer last van had bij miserabel weer.

Mijn ‘weerpijn’ heeft jaren geduurd, maar is uiteindelijk wel overgegaan. Onlangs moest ik er opnieuw aan denken, bij de animatiereeks Avatar. In de aflevering The Storm smeekt een oudere vrouw haar man niet op zee te gaan vissen, omdat het volgens haar gaat onweren. Op dat moment is er nochtans geen wolkje aan de lucht, dus hij vaart toch uit en komt zo – uiteraard – in een zware storm terecht.

Dat de luchtdruk de zenuwen kan beïnvloeden rond beschadigd kraakbeen lijkt me heel plausibel. Pijn wordt als subjectieve ervaring echter ook door andere factoren beïnvloed en volstaat dus niet als barometer.

Objectieve metingen van de luchtdruk gebeurden voor het eerst in de zeventiende eeuw in Italië. Eerst werd een buis gevuld met water, die omgekeerd in een vol bad werd gezet, met de opening naar onder. Het waterniveau in de buis zakt dan tot iets meer dan tien meter. Het precieze niveau correspondeert met de luchtdruk die wel op het water in het bad inwerkt, maar niet op dat in de (vanboven afgesloten) buis. Om een waterbarometer te maken, heb je dus een glazen buis nodig van meer dan die tien meter lang. Niet erg praktisch!

Als je het water vervangt door een vloeistof met een hogere dichtheid, dan volstaat een kortere buis. Zo ontwierp Evangelista Torricelli de eerste kwikbarometer: een kolom van 76 cm kwik correspondeert met de gemiddelde luchtdruk.

In onze woonkamer hangt er een ander type barometer. Hierin zit een vacuümgetrokken capsule met een sterke veer erin, die meer ingedrukt wordt naarmate de luchtdruk stijgt. De wijzerplaat is ingedeeld volgens vijf weertypes: van lage naar hoge luchtdruk staat er tempête, pluie, variable, beau en très sec bij.

Want dat was immers de oorspronkelijke droom: een instrument bouwen dat écht het weer kan voorspellen. Zo maakten mensen in diverse Europese landen een stormglas of chemisch weerglas. Hierin zat een mengsel van gedestilleerd water, ethanol, kaliumnitraat, ammoniumchloride en kamfer. In het midden van de negentiende eeuw geloofde een admiraal van de Britse marine nog vurig in de waarde van dit instrument. Als de vloeistof in het stormglas helder was, dacht hij bijvoorbeeld dat ook het weer helder en zonnig zou blijven. Een troebele vloeistof zou wolken voorspellen en kleine sterretjes onweer. Uit later onderzoek is echter gebleken dat de vloeistof in een stormglas enkel reageert op de temperatuur: naarmate die daalt, vormen er zich meer kristallen in. Het is dus slechts een zeer rudimentaire thermometer.

En het kan nog gekker: in dezelfde periode bedacht een Britse arts de bloedzuigerbarometer. Bloedzuigers werden op dat moment nog gebruikt in de geneeskunde, wat zijn keuze voor deze dieren kan verklaren. De dokter had trouwens een toepasselijke naam: Merryweather. Zijn apparaat bestond uit een kring van twaalf glazen flesjes, elk met een bloedzuiger erin. Bij naderend stormweer zouden de dieren onrustig worden en uit de flesjes opklimmen. Daar botsten ze dan tegen een baleinen hamertje, dat een bel aansloeg. Hoe vaker de bel weerklonk, hoe groter de kans op storm, beweerde Merryweather, die de bloedzuigers zijn ‘jury van filosofische raadsleden’ noemde. Hij probeerde de Britse regering zelfs te overtuigen zijn uitvinding in te zetten als stormwaarschuwing bij de kustwacht. Maar de regeringsleden vertrouwden liever op de admiraal en kozen dus voor het (even twijfelachtige) stormglas.

Laat me dit rijtje van ongewone weersinstrumenten afsluiten met een minder griezelig model: de galileithermometer. Dit is een glazen stolp met ethanol erin: een doorzichtige vloeistof, waarvan de dichtheid daalt bij stijgende temperatuur. Hierin drijven dan glazen bolletjes, die op hun beurt gevuld zijn met water en meer of minder lucht, waardoor ze elk corresponderen met de dichtheid van ethanol bij een andere temperatuur, vanaf waar ze beginnen drijven. Aan het water in de bolletjes is ook telkens een andere kleurstof toegevoegd, wat deze thermometer erg decoratief maakt. En het allermooiste is: hij werkt echt!