Indirekte Messung
Technik
Basiswissen
Man misst die Temperatur zum Beispiel indirekt über die Wärmeausdehnung einer Flüssigkeit: wenn man eine gewünschte Messgröße nicht direkt messen kann, nimmt man stattdessen eine andere Messgröße, die aber gut mit der gewünschten Messgröße zusammenhängt. Das ist hier kurz vorgestellt.
Das Problem: Temperatur ist nicht direkt messbar
Die Temperatur ist definiert über die durchschnittliche kinetische Bewegungsenergie von sehr vielen mikroskopisch kleinen Teilchen. Bei Gasen äußert sich diese Bewegungsenergie in der Fluggeschwindigkeit der Gasteilchen. Bei Flüssigkeiten und Feststoffen sind es dann auch Zitter- und Drehbewegungen. Um eine Temperatur direkt zu messen müsste man zu einem sehr kurzen Zeitpunkt alle Bewegungen aller Teilchen direkt erfassen und anschließend mathematisch zu einem Durchschnittswert verrechnen. Diese Messung ist aber praktisch völlig unmöglich. Man sucht dann nach einer anderen Größe, die man leicht messen kann und die auf eine bekannte Weise mit der Temperatur zusammenhängt.
===== Die Lösung: man misst ein Volumen
Nun weiß man aus theoretischen Überlegung und Querverbindungen mit anderen physikalischen Größen, dass sich viele Stoffe mit zunehmender Temperatur ausdehnen. Für diese Ausdehnung gibt es bekannte Formeln. Beobachtet man zum Beispiel, um wie viele Milliliter das Volumen anfänglich einem Liter reinem Alkohol in einem Gefäß zunimmt, dann kann man davon ausgehend zurückrechnen auf die Temperaturzunahme. Die Messung von Volumen ist dann die indirekte Messung der Temperatur[1]. Siehe dazu als ein praktisches Beispiel den Spiritusausdehnungsversuch ↗
Was ist eine Korrelation?
Der CO2-Gehalt der Atmosphäre korreliert eng mit der durchschnittlichen globalen Temperatur: als Korrelation bezeichnet man einen zahlenmäßig fassbaren Zusammehang zwischen zwei Größen. Kennt man den Wert vom CO2-Gehalt, dann kann in der Klimaforschung recht gut auf die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde schließen. Lies mehr dazu unter Korrelation ↗
Was ist eine Proxy-Variable?
Das Alkoholvolumen ist eine Proxy-Variable für die Lufttemperatur: das Wort Proxy-Variable, auch Stellvertretervariable genannt, wird vor allem in den Sozialwissenschaften verwendet. Es ist die Variable oder Messgröße die man für eine indirekte Messung verwendet. Siehe auch Proxy-Variable ↗