Afbeelding hierboven: Aristoteles (rechts) en Plato (links) op een fresco uit 1509. Afbeelding publiek domein.
In deze blog kijken we weer naar een grondlegger van de meteorologie. Alles wat we nu vanzelfsprekend vinden, is ooit bedacht. Eerder lazen we al over Luke Howard en Buys Ballot. Deze keer kijken we naar Aristoteles. Hij was niet alleen een filosoof, maar ook een belangrijke natuurwetenschapper. In deze blog lees je meer over het werk van Aristoteles voor de meteorologie.
De bedenker van meteorologie
Wat betekend meteorologie? Tegenwoordig betekend het de wetenschap van de atmosfeer, het bestuderen van de lucht. Hieronder vallen atmosferische natuurkunde, synoptische meteorologie en atmosfeerchemie.
Het woord meteorologie komt echter van de Grieken. Het woord meteorologie wordt voor het eerst gebruikt door Aristoteles. Aristoteles is bekend van zijn filosofie, maar later in zijn leven ging hij met natuurwetenschappen aan de slag. Hij publiceerde een boek genaamd “Meteorologica”. Die titel kwam van het Griekse “meteoros”, wat ongeveer “hoog in de lucht” betekent. In het boek noemt hij neerslag en de wolken “meteors”. Overigens zijn er meer woorden afkomstig van het Griekse “meteoros”, ook de volgende woorden komen daaruit voort: meteoroïde (grote rots uit steen of ijs die door de ruimte beweegt), meteoor (vallende ster) en meteoriet (rots uit de ruimte die niet volledig in de dampkring is verband).
Primitieve meteorologie
Aristoteles is min of meer de ontdekker van het belang van weerwaarnemingen. Voor zijn tijd werd het weer toegeschreven aan de goden, of aan andere theorieën die we tegenwoordig heel raar zouden vinden. Zo hielden de Egyptenaren rituelen om regen te krijgen.
Toch waren andere patronen al heel snel duidelijk. Zo werden de moessonregens al voorspeld vanaf het moment dat mensen van jagers-verzamelaars overgingen naar landbouw. Misschien dat jagers-verzamelaars zich ook al eerder bewust waren van de moesson, want de moesson bepaalt ook wanneer je het beste kan jagen. De moesson is natuurlijk ook een vrij overduidelijk patroon van vaak zo’n half jaar droogte en een half jaar regenval. Voor de landbouw tot op de dag van vandaag cruciaal.
Een halo (een kring om de zon), voor het eerst beschreven door de Babyloniërs.
In Babylon (hedendaags Irak) ontdekte men dat regen en donder met elkaar samenhingen. Ook werden daar de eerste waarnemingen gemaakt van halo’s. In deze blog lees je meer over halo’s en optische verschijnselen. Zaten ze juist met een theorie, dan zien we ze nu als grondlegger, maar ze zaten misschien nog wel vaker fout. Het was trial and error. De Egyptenaren maakten bijvoorbeeld een denkfout. Ze merkten dat er een samenhang was tussen noordenwinden en overstromingen. Dus, wat bedachten ze: de noordenwind moet er wel voor zorgen dat het water van de Nijl niet naar verder kan stromen. Tegenwoordig weten we dat noordenwind koele en vochtige lucht helemaal tot in Egypte kan brengen waar de zon en warmte van Afrika voor zware buien kan zorgen.
Aristoteles was niet de eerste Griek bezig met het weer. De vroegste Grieken Anaximander en Anaximenes bedachten een theorie voor onweer. Wanneer de lucht tegen wolken botst, dan ontsteekt dat een vlam (bliksem). De vroegste Grieken dachten namelijk dat het element vuur ook overal in de lucht aanwezig moest zijn. Dit moest ook de verklaring zijn voor seizoenen. In de zomer werd het warm doordat er meer van het element vuur in de lucht was, de winter zou worden veroorzaakt door het element water. Euxodus, een andere vroege Griek, bedacht dat slecht weer een vierjaarlijks patroon zou volgen.
Het boek meteorologica
Rond 350 voor Christus schreef Aristoteles zijn vierdelige boekenserie “Meteorologica”. De eerste drie delen gingen over het ontstaan van regen, wolken, hagel, wind, donder, bliksem en storm. Het vierde deel ging over geologie, sterrenkunde en scheikunde. Hij verklaarde het weer met de elementen aarde, vuur, lucht en water. In deze tijd werd aangenomen dat de wereld uit die 4 elementen opgebouwd was. Aristoteles schreef in zijn boek sommige verrassend correcte waarnemingen, maar hij beweerde ook dingen die nu onjuist blijken. Tot diep in de Middeleeuwen was Aristoteles één van de belangrijkste bronnen in de weerkunde. Hoewel nu blijkt dat een groot deel van zijn beweringen fout waren, duurde het tot de 17de eeuw voordat wetenschappers de uitvindingen hadden om zijn beweringen te ontkrachten. Pas toen had men de instrumenten om vocht, temperatuur en luchtdruk te meten.
Een Latijnse vertaling van het boek Meteorologica. Afbeelding publiek domein.
Een van de meest juiste waarnemingen van Aristoteles is de waterkringloop. Hij schreef:
Nu zet de zon, zoals zij beweegt, processen van verandering, vorming en verval in gang, en door haar tussenkomst wordt het beste en zoetste water elke dag meegevoerd en opgelost in damp. Deze damp stijgt op tot hoog in de lucht, waar het weer wordt gecondenseerd door de kou en keert zo terug naar de aarde.
Kijken we naar hoe we tegenwoordig denken dat de waterkringloop werkt (dat lees je in deze blog) dan klopt de theorie van Aristoteles heel goed. Bijzonder dat ze dat ruim 2000 jaar geleden al ontdekten.
Soms zat hij er wel naast, zoals bij het ontstaan van regen, sneeuw en hagel:
Een wolk is een massa van sterk geconcentreerde waterdamp. Regen wordt gevormd door het samendrukken of samenpersen van een wolk. De hevigheid van de regenval varieert afhankelijk van de druk die op de wolk wordt uitgeoefend; als de druk klein is, valt er motregen; als de druk groot is, noemen we dit een bui, dit is zwaarder dan gewone regen. Sneeuw ontstaat door het uiteenvallen van de wolken, terwijl de koude veroorzaakt wordt door het bevriezen van het vocht voordat de damp overgaat in water. Als er hevige sneeuw valt, noemen we het een sneeuwstorm. Hagel ontstaat wanneer een sneeuwvlok te groot wordt en steeds sneller gaat vallen; het gewicht wordt groter en de val heviger.
Grondlegger
Juist of niet, in zijn boek beschrijft Aristoteles hoe hij zijn theorieën baseert op waarnemingen. Deze manier om nieuwe wetenschappelijke ideeën werd overgenomen door talloze wetenschappers na hem. Zeker in de weerkunde is waarnemen heel belangrijk. Zonder waarnemingen zouden er geen weermodellen, weersverwachtingen of Buienradar zijn. Zo bouwen we vandaag de dag nog steeds verder op de ideeën van eerdere wetenschappers, en zo blijven we dat doen.
