Im heutigen Thema des Tages werden Persönlichkeiten vorgestellt, die als Polarforscher zu signifikanten Beiträgen zur Meteorologie kamen oder sich für einen intensiven Austausch polarmeteorologischer Daten eingesetzt haben. Abgerundet wird dieses Thema durch ein Forscherteam aus dem tropischen zentralen Afrika, einem weiteren „weißen Fleck“ auf der meteorologischen „Datenlandkarte“ des 19. Jahrhunderts.

Meteorologische Daten aus gängigen Gebieten wurden im 19. Jahrhundert in immer größerer Anzahl besonders zum Ende recht regelmäßig erhoben. Bedingt durch einen herausfordernden erschwerten Zugang gab es nur vereinzelt meteorologische Daten aus Polargebieten und auch aus Teilen der Tropen. Dieses Thema des Tages widmet sich Persönlichkeiten, die als Entdecker die meteorologische Welt der Polargebiete zugänglich gemacht haben oder sich intensiv um Austausch dieser Daten bemüht haben. Darüber hinaus wird ein Forscherteam mit wichtigen Beiträgen zur Meteorologie der Tropen des zentralen Afrikas vorgestellt.

Der britische Polarforscher und Konteradmiral John Franklin (1786−1847) stellte während seiner ersten Arktisreise von 1819 bis 1822 fest, dass „das Auftreten von Polarlichtern nicht bis zum Pol hin zunimmt“. Später wurde die Existenz eines Rings um den Magnetpol, in welchem Polarlichter am häufigsten auftreten, bestätigt. Heute weiß man, dass ein Ring maximaler Häufigkeit auf der Nordhalbkugel je nach Längengrad ungefähr im Breitengradband von 60–70° N liegt. Weiter nördlich nimmt die Häufigkeit von Polarlichtern ab, wie Franklin beobachtet hatte. Während seiner zweiten Arktisexpedition von 1825 bis 1827 erkundete er auf dem Landweg Teile des heutigen westlichen Nordwestterritoriums und führte meteorologische Beobachtungen in Fort Franklin (heute Délı̨nę) am Großen Bärensee (Sahtú) durch. Von seiner dritten und letzten Expedition in die Arktis, die der Erforschung der Nordwestpassage dienen sollte, kehrte niemand zurück.

Der britische Seefahrer und Naturforscher William Scoresby (1789−1857) unternahm im frühen 19. Jahrhundert regelmäßig Expeditionen in die nördlichen Gewässer. Angeregt durch den Austausch mit Wissenschaftlern seiner Zeit führte er Beobachtungen zur Meerestemperatur, zu meteorologischen Phänomenen, zur atmosphärischen Lichtbrechung, zur Meereisbedeckung und zu Schneekristallen durch. 1815 legte Scoresby die bis dahin umfassendste Beschreibung des Meereises vor, der Eisformen, seiner Entstehung und der Rolle, die der Salzgehalts des Meerwassers dabei spielt, der Eisbewegung und saisonaler Änderungen. Die Vorstellung, dass es ein offenes Polarmeer gab, war zu seiner Zeit noch weit verbreitet, doch Scoresby wies sie zurück. Stattdessen vermutete er, dass es alle zehn oder zwanzig Jahre zu eisfreien Bedingungen kommen könnte, nachdem er 1817 vor der Ostküste Grönlands zwischen 74° und 80° nördlicher Breite deutlich weniger Eis als üblich angetroffen hatte. Er kartierte zudem die Küste Ostgrönlands. 1820 veröffentlichte er mit dem Werk „An Account of the Arctic Regions“ eine der historisch bedeutendsten wissenschaftlichen Interpretationen und Dokumentationen von Eiskristallen. Scoresby stellte als einer der Ersten eine direkte Verbindung zwischen der äußeren Form eines Eiskristalls und den vorherrschenden Wetterbedingungen (wie Temperatur, Luftdruck und Wind) her. Er interpretierte die Geometrie der Kristalle als „Gradmesser“ für die atmosphärischen Zustände in den Wolken. Er unterteilte die von ihm beobachteten Kristalle in fünf Hauptkategorien (darunter dünne Plättchen, lange Nadeln und komplexe Pyramidenstrukturen). Diese strukturierte Erfassung war ein direkter Vorläufer moderner Klassifikationssysteme. Obwohl er die hexagonale Grundstruktur von Schnee korrekt erkannte, dokumentierte er 1820 erstmals eine seltene dreieckige Kristallform. Diese Interpretation einer dreizähligen Symmetrie bei Eiskristallen erstaunte die Fachwelt, da das Molekülgitter von Eis grundsätzlich hexagonal ist. Moderne Physiker bestätigten später, dass unter bestimmten Wachstumsdynamiken tatsächlich stabile dreieckige Plättchen entstehen. Scoresby zeichnete die Kristalle unter dem Mikroskop. Um die Schmelze zu verhindern, entwickelte er eine hocheffiziente Methode: Er skizzierte oft nur ein exaktes Segment (ein Sechstel) des Kristalls und rekonstruierte die perfekt symmetrische Gesamtform in seinen Reinzeichnungen. Seine 151 detaillierten Illustrationen galten über Jahrzehnte als die genauesten wissenschaftlichen Abbildungen von Schneekristallen weltweit.

Der französische Seefahrer, Polarforscher und Marinekommandant Jules Dumont d’Urville (1790−1842) war ein bedeutender Entdecker der Südsee und der Antarktis. Seine erste große Reise unternahm er als Leutnant an Bord des Schiffes „Coquille“ bei einer Weltumsegelung von 1822 bis 1825. Kurz nach der Rückkehr von dieser Reise schlugen er und Kommandant Louis-Isidore Duperrey (1786−1865), ein französischer Seefahrer und Kartograph, dem Minister für Marineangelegenheiten eine weitere Expedition vor. Sie verfolgten ehrgeizige wissenschaftliche Ziele (darunter Untersuchungen zum Erdmagnetismus und zur Meteorologie, hydrographische Vermessungen, Kartographie, Ethnographie, Zoologie und Botanik). Der Vorschlag wurde angenommen, und von 1826 bis 1829 umrundete die „Coquille“, nun umbenannt in „Astrolabe“, unter dem Kommando von Dumont d’Urville erneut den Globus. Diese Expedition lieferte eine Fülle von hydrographischen, navigatorischen, zoologischen, botanischen und meteorologischen Informationen. Dumont d’Urville sollte noch eine weitere Entdeckungsreise an Bord der „Astrolabe“ leiten (diesmal jedoch in Begleitung eines zweiten Schiffes, der „Zelée“). Die Reise dauerte von 1837 bis 1840 und führte sowohl in die Südsee als auch in die Antarktis. Im Jahr 1840 erreichten seine Schiffe die Nähe des südlichen Magnetpols, unweit eines Abschnitts der antarktischen Küste, den er zu Ehren seiner Frau Adélieland (Terre Adélie), nannte. Dort befindet sich heute die nach ihm benannte Forschungsstation (Dumont-d’Urville-Station).

Der russische Mediziner, Anatom, Zoologe und Naturforscher Karl Ernst von Baer (1792−1876), ein Deutsch-Balte aus dem Gouvernement Estland, führte meteorologische und klimatologische Untersuchungen durch und leistete bedeutende Beiträge zum Verständnis des Klimas in den russischen Polarregionen. Sein Interesse an der Arktis zeigte sich bereits während seiner Studienzeit an der Kaiserlichen Universität Dorpat (Tartu) von 1810 bis 1814. Während seines Aufenthalts in Königsberg in den 1820er Jahren konzentrierte er sich auf seine primären biologischen Forschungen, beschäftigte sich aber auch mit Meteorologie und mathematischen Methoden und wurde unter anderem von Alexander von Humboldt (siehe Teil 12 der Serie zur Geschichte der Meteorologie) beeinflusst. Von Humboldt war tatsächlich vom Zaren nach Russland eingeladen worden und unternahm 1829 eine wissenschaftliche Expedition nach Sibirien. Nach seiner Rückkehr nach St. Petersburg schlug er die Schaffung eines russischen Netzwerks von magnetischen und meteorologischen Beobachtungsstationen vor. Von Baer ließ sich von dieser Idee inspirieren und zog 1834 nach Russland, gerade rechtzeitig, um 1835 die Gründung des ersten russischen Beobachtungsnetzes mit neun Stationen mitzuerleben. Anschließend begann er mit der systematischen Sammlung russischer meteorologischer Daten aus verschiedenen anderen Quellen. Er gehörte zudem zu den Ersten, die die Meteorologie als eigenständiges wissenschaftliches Fachgebiet populär machten, und verfasste den ersten russischen Zeitungsartikel, der sich auf populärwissenschaftliche Weise mit der Meteorologie befasste. Von Baer nutzte die von ihm gesammelten russischen Wetterdaten, um Rückschlüsse auf das Klima zu ziehen. Er brachte das Vorkommen des Permafrosts in Sibirien mit dem russischen Kontinentalklima in Verbindung. Er veröffentlichte eine Reihe von fortlaufenden meteorologischen Beobachtungen, die von 1832 bis 1835 auf Nowaja Semlja durchgeführt worden waren, und berechnete daraus die mittleren Tages-, Monats- und Jahrestemperaturen. Seine Vergleiche dieser Daten mit denen anderer arktischer Regionen ließen ihn zu dem Schluss kommen, dass die durchschnittliche Jahrestemperatur auf Nowaja Semlja niedriger war als die in Jakutsk, Spitzbergen und den Küstengebieten Grönlands und Labradors. Von Baer konnte sogar feststellen, dass die Durchschnittstemperatur auf der Ostseite von Nowaja Semlja etwa ein Grad kälter war als auf der Westseite. Er führte diesen Unterschied auf die Gebirgskette zurück, die das Gebiet in zwei Hälften teilt und dazu neigt, die kalte Luft im Osten daran zu hindern, weiter nach Westen vorzudringen. Er stellte außerdem fest, dass der März der kälteste Monat auf Nowaja Semlja war, während der August der wärmste war, und brachte die Höchsttemperaturen im August mit dem Vorhandensein der Karasee in Verbindung, die im August in der Regel eisfrei ist. Von Baer war der Erste, der russische meteorologische Daten auf die Landwirtschaft anwandte.

Der britische Seefahrer und Entdecker John Biscoe (1794−1843) umrundete im April 1832 als dritter Mensch die Antarktis. Nach dieser Reise teilte er dem Hydrographen der Admiralität in London mit, dass es sich bei den von ihm gesichteten Landzungen um die eines Kontinents (Antarktika) handelte. Was das Wetter betraf, mit dem er konfrontiert war, wies er darauf hin, dass künftige Seefahrer damit rechnen sollten, dass die vorherrschenden Winde in den sehr hohen antarktischen Breiten von Osten nach Westen wehen (und nicht in der Richtung von Westen nach Osten, wie es im weiter nördlich gelegenen Breitengradgürtel der „Roaring Forties“ der Fall ist).

Der aus der bayerischen Pfalz stammende Geophysiker und Polarforscher Georg von Neumayer (1826−1909) kam 1852 nach Australien, wo er von der Bedeutung der Meteorologie überzeugt wurde. Er kehrte 1854 nach Bayern zurück, um die notwendigen Instrumente für die Einrichtung einer Beobachtungsstation in Melbourne zu beschaffen, dem „Flagstaff Observatory for Geophysics, Magnetism and Nautical Science“. Außerdem richtete er eine Reihe von Beobachtungsstationen in ganz Victoria im Süden Australiens ein, vor allem an Leuchttürmen. Am 1. März 1858 begann am Flagstaff-Observatorium ein regelmäßiges Programm meteorologischer und nautischer Beobachtungen, und wenige Wochen später fügte von Neumayer regelmäßige Beobachtungen der atmosphärischen Elektrizität und der Veränderungen der magnetischen Elemente hinzu. 1860 veröffentlichte er seine „Ergebnisse der magnetischen, nautischen und meteorologischen Beobachtungen von März 1858 bis Februar 1859“, und 1864 erschienen seine „Ergebnisse der meteorologischen Beobachtungen 1859–1862 und der nautischen Beobachtungen 1858–1862“. Diese resultierten auch aus Forschungsexpeditionen und Vermessungen im Inneren des australischen Kontinents, an denen von Neumayer teilnahm. Dabei bestieg er auch den höchsten australischen Berg auf dem kontinentalen Festland, Mount Kosciuszko. Er kehrte 1864 nach Deutschland zurück. Im Jahr 1867 veröffentlichte er seine „Erörterung der am Flagstaff-Observatorium durchgeführten meteorologischen und magnetischen Beobachtungen“.

In den 1870er Jahren lernte von Neumayer den aus dem Großherzogtum Hessen stammenden Marineoffizier und Polarforscher Carl Weyprecht (1838−1881), der 1873 als Mitleiter einer Expedition die Inselgruppe Franz-Josef-Land entdeckte, kennen und ließ sich von dessen Idee inspirieren, dass Polarforschung eher von der Wissenschaft als vom Nationalismus geleitet werden sollte. 1879 legten die beiden Männer dem 2. Internationalen Meteorologischen Kongress in Rom einen Vorschlag für ein internationales Polarforschungsprogramm vor, in dessen Rahmen an einer Reihe von Spezialstationen in der Arktis und Antarktis regelmäßig gleichzeitige meteorologische und magnetische Beobachtungen durchgeführt werden sollten. In der Folge wurde noch im selben Jahr die Internationale Polarkommission gegründet, deren Aufgabe es war, einen detaillierten Forschungsplan auszuarbeiten. Von Neumayer und Weyprecht fungierten als gemeinsame Vorsitzende der Kommission. Auf ihrer dritten Sitzung in Sankt Petersburg, ebenfalls im Jahr 1881, legten von Neumayer und Heinrich von Wild (1833−1902), Schweizer Meteorologe und Physiker sowie Nachfolger von Weyprecht, das internationale Programm für meteorologische und magnetische Beobachtungen in den Polarregionen fest, die im Zeitraum vom 1. August 1882 bis zum 31. August 1883 durchgeführt werden sollten. Dieses Programm wurde als das Erste Internationales Polarjahr bekannt. Von Neumayer war von 1875 bis 1903 Direktor der Norddeutschen Seewarte in Hamburg. Er entwickelte in dieser Zeit eine neue Methode zur Erkundung der Meeresströmungen. Tausende gut verschlossener Flaschen wurden ins Meer geworfen und gingen als Flaschenpost auf Reisen. Die Finder wurden in einer detaillierten Anleitung gebeten, den Fundort an die Norddeutsche Seewarte zu melden. Außerdem organisierte von Neumayer das Antarktisjahr 1901. Nach ihm ist die deutsche Forschungsstation in der Antarktis benannt (derzeit Neumayer-Station III).

Der aus Böhmen stammende österreichische Offizier, Polarforscher und Kartograph Julius von Payer (1841−1915) nahm 1869/1870 an der zweiten deutschen Nordpolarexpedition in die Ostgrönlandsee sowie 1871 gemeinsam mit Weyprecht (siehe oben) an der vorbereitenden österreichisch-ungarischen Expedition nach Nowaja Semlja teil. Anschließend war er von 1872 bis 1874 gemeinsam mit W