Längengrad
Längengrad ist eine sprachlich veraltete Ausdrucksweise für die geografische Länge, λ, international mit long. (longitude = engl., frz. etc. „Länge“) abgekürzt.
Länge beschreibt eine der beiden Koordinaten eines Ortes auf der Erdoberfläche, und zwar seine Position östlich oder westlich einer definierten (künstlich festgelegten) Nord-Süd-Linie, des Nullmeridians.
Länge ist ein Winkel, der vom am Nullmeridian (0°) bis 180° in östlicher und 180° in westlicher Richtung gemessen wird.
Beispiele:
Koordinaten von München: ca. 48° 9' Nord (Breitengrad), 11° 35' Ost (Längengrad)
San Francisco: ca. 37 Grad Nord, 122 Grad West
Punkte mit der selben Länge liegen auf einem Meridian. Der Meridian ist ein halber Längenkreis, verläuft daher von einem Pol zum anderen. Auf einer Kugel ist ein Längenkreis ein Großkreis.
Zur Festlegung eines Punktes auf der Erdoberfläche - zur Angabe seiner geografischen Lage - wird noch die Angabe seiner Breite (seines „Breitengrades“) als zweite Koordinate benötigt.
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Orts- und Zeitfestlegung
Nullmeridian
Da es für die Meridiane (oder Längenkreise) keinen natürliche Nullmarke gibt, wie der Äquator sie für die Breitenmessung darstellt, muss ein Nullmeridian definiert werden. Erst 1884 wurde dafür weltweit einheitlich derjenige Meridian festgelegt, auf dem sich die Mittelachse eines bestimmten Teleskops des Observatorium von Greenwich (London) befindet (siehe Historisches).
Länge wird als Winkelabstand in Grad und (Bogen)Minuten vom Nullmeridian nach Ost (E) oder West (W) angegeben.
- Anmerkung: Die Abkürzung E für Ost wird beispielsweise von der für Nautik und Flugnavigation maßgeblichen DIN empfohlen, um Fehler durch Verwechslung von O mit 0 von vornherein auszuschließen.
Der größte mögliche Zahlenwert ist also 180 Grad, wobei 180°E=180°W. Annähernd entlang dieses Längengrades, allerdings mit erheblichen Abweichungen, verläuft im Pazifik die von den betroffenen Ländern festgelegte Datumsgrenze.
Unterteilung
Der Abstand zwischen zwei Längenkreisen ist am Äquator am größten. Dort entspricht ein Grad Abweichung einer Entfernung von 111,324 km. An den Polen hingegen fallen alle Längengrade in einem Punkt zusammen.
Ganze Grade wären also für Positionsangaben fast überall (ausgenommen in unmittelbarer Polnähe) weitaus zu ungenau, müssen daher weiter unterteilt werden (eben deshalb ist ja der Begriff Längengrad veraltet). Die Unterteilung kann
- im Dezimalsystem erfolgen (z.B. 66,34°), oder
- in Bogenminuten und Bogensekunden (im gleichen Beispiel 66° 20' 24"). Eine Längensekunde entspricht am Äquator einer Strecke von rund 31 Metern, in Mitteleuropa (auf 50° N)etwa 20 Metern.
- In der Nautik kommt nur noch die dezimale Unterteilung der Bogenminuten vor, für den selben Wert also 66° 20,4'. Noch genauere Positionsangaben, wie sie z.B. in der Satellitennavigation jetzt schon erzielt werden, schlagen sich in den Nachkommastellen nieder.
- Wegen der Erdrotation, 360° in 24 Stunden, kann Länge auch als Zeit ausgedrückt werden. Der Ortsstundenwinkel wird in der Astronavigation genutzt.
Schnittpunkte ganzzahliger Längengrade mit ganzzahligen Breitengraden werden von den Teilnehmern eines GPS-Spiels als Konfluenzpunkte bezeichnet; sie haben ansonsten keine praktische Bedeutung.
Zeit
Aufgrund der Erdrotation ist die Ortszeit auf verschiedenen Längengraden unterschiedlich. Der Zeitunterschied zum Nullmeridian beträgt eine Stunde pro 15° Längenunterschied. Daraus ergeben sich Zeitzonen.
Historisches
Der griechische Astronom und Mathematiker Hipparchos (ca. 190–120 v. Chr.) teilte die Erde in ost-westlicher Richtung erstmals in 360 Grad.
Das Bezugssystem der Längengrade war lange Zeit uneinheitlich. Je nach Nation bezogen sich Koordinatennetze auf Nullmeridiane in London, Paris, St.Petersburg, Ferro (Hierro, auf den Kanaren, 17° 40'W). Erst auf der Internationalen Meridiankonferenz, Washington 1884, wurde Greenwich bei London weltweit festgelegt, unter anderem, weil britische Seekarten bereits längst weltweit genutzt wurden.
Längenproblem
Während die geografische Breite durch Messung von Vertikalwinkeln der Sonne oder des Polarsterns relativ einfach bestimmbar ist, gestaltete sich die Bestimmung der aktuellen geografischen Länge mit ähnlicher Genauigkeit über lange Zeit extrem schwierig. Das für die Seenavigation bedeutsame Längenproblem wurde erst Ende des 18. Jahrhunderts gelöst, dazu sind wegen der Wetterunabhängigkeit auch auf See sehr genau gehende Uhren notwendig.
Feine Unterschiede: astronomische, geografische, geodätische Länge
Genau besehen ist zwischen ellipsoidischer Länge auf einem Rotationsellipsoid und astronomischer Länge auf einer Kugel zu unterscheiden. Geografische und geodätische Koordinaten unterscheiden sich in Form und Lage der zugrunde liegensden Ellipsoide, siehe Geodäsie, Lotrichtung, Lotabweichung.
Literatur
- Dava Sobel: Längengrad, Taschenbuch ISBN 3-442-72318-3 und Illustrierte Ausgabe ISBN 3827003644
Weblinks
- Sender arte, Mission X - Entscheidung Längengrad
- Konferenz-Protokoll von Washington 1884
- Geographische Koordinaten für Orte auf der ganzen Welt