Unterschied Längengrad Breitengrad | Gradnetz der Erde
Karten und Koordinaten spielen für die menschliche Kultur seit Jahrhunderten eine essentielle Rolle. Während Seefahrer Karten nutzten, um auf See nicht zu verschollen, konnten Landbewohner Routen definieren, welche Sie an entlegene Orte brachten.
Während damals vor allem markante Gebilde als Wegweiser dienten, so beruhen heutige Systeme auf dem Gradnetz der Erde mit den zugehörigen Längen- und Breitengraden.
Inhalt
Was ist ein Breitenkreis
Der Äquator ist der längste Breitenkreis und wird als 0 Breitenkreis bezeichnet.
Vom Äquator ausgehend verlaufen Breitenkreise nach Norden (oben) und Süden (unten). Diese sind parallel zum Äquator, werden aber nach oben und unten immer kleiner. Die Breitenkreise über dem Äquator bezeichnet man als nördliche Breitenkreise, die unter dem Äquator verlaufen als südliche.
Die kleinsten Breitenkreise befinden sich demnach am Nordpol und Südpol. Auf meinem Bild wird dies nicht ganz deutlich, aber alle 90 Breitenkreise haben die gleiche Entfernung von 111 km zueinander. Demnach liegt der Nordpol (90*111) circa 9.990 km vom Äquator entfernt.
Die Breitenkreise werden nach Norden und Süden durchnummeriert. Man spricht dann von nördlicher Breite und südlicher Breite. Demnach ist der erste Breitenkreis über dem Äquator, der 1. Breitenkreis nördlicher Breite. Insgesamt gibt es nach oben 90 Breitenkreise und nach unten 90 Breitenkreise, welche nach oben und unten hin immer kleiner werden.
Man gibt die Breitenkreise auch als Gradzahl an. Demnach wird der erste Breitenkreis über dem Äquator auch als 1 Grad nördlicher Breite bezeichnet. Der Nordpol liegt demnach bei 90 Grad nördlicher Breite und der Südpol bei 90 Grad südlicher Breite.
Auf einer Karte kann man den Breitenkreis dann ablesen. Zum Beispiel befindet sich Berlin im 52. Breitenkreis über dem Äquator. Man sagt demnach 52 Grad nördlicher Breite.
Was sind Längenkreise
Das Prinzip ist das Gleiche. Nur verlaufen Längenkreise nicht nach Norden und Süden, sondern nach Osten und Westen.
Der erste Längenkreis ist der 0 Meridian. Längenkreise werden auch als Meridian bezeichnet, was allerdings nur eine andere Bezeichnung ist.
Jeder Längenkreis verläuft vorne auf der Erdkugel, geht aber auf der Rückseite weiter.
Da die Erde eine Kugel ist müssen diese sich auch der Kugelform anpassen und verlaufen nicht gerade, wie die Breitenkreise. Stattdessen verlaufen Längenkreise kreisförmig wie die Erde.
Alle Längenkreise sind gleich groß. Es gibt 180 Längenkreise. Da die Erde eine Kugel ist, verlaufen die Längenkreise ringherum. Dies ist etwas kompliziert, da der selbe Längenkreis dann auch auf der Rückseite der Erdkugel wäre. Deshalb hat man die Längenkreise in halbe Längenkreise eingeteilt, welche man Meridian nennt.
Somit verlaufen statt 180 komplette Längenkreise insgesamt 360 halbe Längenkreise auf der Erdkugel. 180 nach Westen (links) und 180 nach Osten (rechts). Diese werden durchnummeriert und man spricht von östlicher oder westlicher Länge.
Somit werden die Längenkreise von der Mitte aus immer größer. Am Rand der Kugel befinden sich dann die Längenkreise 180 Grad westliche Länge und 180 Grad östliche Länge.
Genauso wie die Breitenkreise kann man dann auch die Längenkreise einer Stadt oder eines Ortes bestimmen. Dazu werden jeweils die Halbkreise vom 0 Meridian aus gezählt. In einem Atlas oder einer Karte ist diese Zählung bereits vorhanden.
Unterschied zwischen Längen- und Breitenkreise
Breitenkreise:
- verlaufen von rechts nach links, bzw. von Westen nach Osten bzw. umgekehrt
- verlaufen parallel zueinander
- sind unterschiedlich lang
- längste Breitenkreis ist der Äquator mit 40.076 km Länge
- je 90 Breitenkreise verlaufen vom Äquator aus in nördliche und südliche Richtung
- alle Breitenkreise haben immer den gleichen Abstand von 111 km
Längenkreise:
- verlaufen über beide Pole
- verlaufen von Norden nach Süden bzw. umgekehrt
- halbe Längenkreise vom Nordpol zum Südpol heißen Meridian
- Aufgrund der Erdwölbung sind alle Längenkreise gleich lang
- 180 Meridiane verlaufen in östliche Richtung und 180 Meridiane in westliche Richtung
- alle Längenkreise haben unterschiedliche Abstände zueinander
- der 180. Meridian bildet die Datumsgrenze
Grundlegende Funktion und Aufbau von modernen Karten
Karten bieten Ihnen ein hervorragendes Positionsreferenzsystem – eine Möglichkeit, die Positionen von Dingen im Raum zu bestimmen. Es gibt viele Möglichkeiten, die Position eines auf einer Karte angezeigten Elements zu bestimmen.
Alle beginnen mit der Definition einer geometrischen Figur, die sich der tatsächlichen Form und Größe der Erde annähert. Diese Figur ist entweder eine Kugel (ein dreidimensionaler Körper, in dem alle Punkte auf der Oberfläche den gleichen Abstand vom Zentrum haben) oder ein abgeflachtes Ellipsoid (eine leicht abgeflachte Kugel) oder kurz ein Ellipsoid mit genau bekannten Abmessungen.
Sobald die Dimensionen der Kugel oder des Ellipsoids definiert sind, wird ein Raster aus Ost-West-Linien, die als Parallelen bezeichnet werden, und Nord-Süd-Linien, die als Meridiane bezeichnet werden, über die Kugel oder das Ellipsoid gelegt.
Der Winkelabstand einer Parallele vom Äquator und eines Meridians von dem, was wir als Hauptmeridian bezeichnen (der Nullmeridian, der als Referenzlinie für die Messung von Ost und West verwendet wird), gibt uns die Längen- und Breitengradkoordinaten eines Merkmals.
Die Positionen von Höhen, die relativ zu einer durchschnittlichen Schwerkraft oder Meeresoberfläche gemessen werden, die als Geoid bezeichnet wird, können dann durch dreidimensionale Koordinaten (Breite, Länge, Höhe) definiert werden.
Was ist das Gradnetz der Erde?
Sobald die Form und Größe der Erde bekannt waren, benötigten Kartenhersteller ein System zur Definition von Orten auf der Oberfläche. Wir sind erneut den antiken griechischen Schülern zu Dank verpflichtet, ein System zur Platzierung von Referenzlinien auf der kugelförmigen Erde entwickelt zu haben.
Ein großer Kreis wird durch den Schnittpunkt der Erdoberfläche und jeder Ebene gebildet, die durch den Erdmittelpunkt verläuft. Ein Bogen ist ein Teil eines Großkreises. Auf der Erde können unendlich viele große Kreise gezeichnet werden. Alle großen Kreise sind gleich lang wie der Erdumfang.
Zwei beliebige Punkte auf der Erdoberfläche können durch nur einen großen Kreis verbunden werden, es sei denn, die Punkte sind Antipoden – Punkte auf den genau gegenüberliegenden Seiten der Erde, die durch eine gerade Linie verbunden werden können, die durch den Erdmittelpunkt verläuft. Bei den N & S-Polen ist diese Linie die Erdachse.
Einfacher ausgedrückt ist das Gradnetz der Erde ein Netzwerk von Linien, die sich im rechten Winkel schneiden und als Referenzsystem zum Lokalisieren von Punkten verwendet werden können. Das Raster, mit dem Punkte auf der Erdoberfläche lokalisiert werden, basiert auf großen und kleinen Kreisen und besteht aus Längen- und Breitengraden.
Parallelen und Meridiane
Astronomen vor Eratosthenes platzierten horizontale Linien auf Karten, um den Äquator (der den Kreis um die Erde bildet, der vom Nord- und Südpol gleich weit entfernt ist) und die Tropen von Krebs und Steinbock (Linien, die die nördlichsten und südlichsten Positionen markieren, an denen sich die Sonne befindet) zu markieren, direkt über der Sommer- und Wintersonnenwende.
Später schlug der Astronom und Mathematiker Hipparchus (190 – 125 v. Chr.) vor, eine Reihe von gleichmäßig verteilten Ost – Westlinien, die als Parallelen bezeichnet werden, auf Karten abzubilden.
Zu diesen Linien fügte er eine Reihe von Nord-Süd-Linien hinzu, die als Meridiane bezeichnet werden und am Äquator gleich beanstandet sind und am Nord- und Südpol zusammenlaufen.
Diese Anordnung von Parallelen und Meridianen kann als das Raster der Erde bezeichnet werden. Hipparchus Nummerierungssystem für Parallelen und Meridiane wird Breiten- und Längengrad genannt. Wir betrachten nun Breiten- und Längengrade auf einer Kugel, die manchmal als geozentrische Breiten- und Längengrade bezeichnet werden.
Breiten- und Längengrad
Der Breitengrad auf der kugelförmigen Erde ist der Nord-Süd-Winkelabstand vom Äquator zum interessierenden Ort. Der numerische Breitengradbereich reicht von 0 ° am Äquator bis 90 ° an den Polen.
Die Buchstaben N und S, wie z. B. 45 ° N für Fossil, Oregon, werden verwendet, um die nördlichen bzw. südlichen Breiten anzuzeigen. Anstelle des Buchstabens S sehen Sie möglicherweise ein Minuszeichen (-) für südliche Breiten.
Ein Pluszeichen (+) wird jedoch nicht für nördliche Breiten verwendet. Die Länge ist der Winkel, gemessen entlang des Äquators, zwischen dem Schnittpunkt des Referenzmeridians, der als Hauptmeridian bezeichnet wird, und dem Punkt, an dem der Meridian für das interessierende Merkmal den Äquator schneidet.
Der numerische Längengradbereich reicht von 0 ° bis 180 ° östlich und westlich des Nullmeridians, doppelt so lang wie Parallelen. Ost- und Westlängen sind mit E und W gekennzeichnet, so dass Fossil, Oregon, eine Länge von 120 ° W hat.
Wie bei der südlichen Breite kann auch die westliche Länge durch ein Minuszeichen angezeigt werden, für die östliche Länge wird jedoch kein Pluszeichen verwendet. Breiten- und Längengrad werden zu einer so genannten geografischen Koordinate zusammengefasst (z. B. 45 ° N, 120 ° W oder 45 °, −120 °). Dieses System lokalisiert einen Ort auf der Erdoberfläche. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Breiten- und Längengrade zu schreiben.
Zeitzonen der Erde werden durch das Gradnetz bestimmt
Die Erde ist durch die Breiten- und Längengrade in unterschiedliche Sektionen aufgeteilt. Diese dienen jedoch nicht nur zur Bestimmung von Positionen, sondern bestimmen auch die Zeit in einem Land.
Je nachdem in welchem Breitengrad sich eine Bevölkerung befindet, wird die Uhr danach gerichtet. Dies macht Sinn, da es auf der einen Seite der Erde Tag ist und auf der anderen Nacht.
Wenn im Allgemeinen von 12 Uhr mittags die Rede ist, so kann jeder Mensch auf dem Planeten bestätigen, dass zu dieser Zeit die Sonne am höchsten steht. Dies ist nur möglich, wenn die Uhrzeit ortabhängig einheitlich verschoben wird.
Greenwich Mean Time als Basis für Zeitzonen
Die bekannteste Zeitzone ist die Greenwich Mean Time, die als Standard für alle anderen Zeitzonen gilt. Die Greenwich Time wurde gegründet, weil die Welt einen erstklassigen Meridianstandort für Navigation, Schifffahrt, Handel und mehr benötigte.
Der Greenwich-Meridian wurde zum Hauptmeridian, der zur Festlegung einer Zeitbasislinie verwendet wurde, die dann für Zeitmessungs- und Navigationszwecke auf der ganzen Welt verwendet werden konnte.
Greenwich Mean Time wurde erstmals 1675 vom Royal Observatory eingerichtet. Die Organisation legte die festgelegte Zeit fest, um Seeleuten und Seeleuten bei der Navigation auf See zu helfen, da die Methode zu diesem Zeitpunkt perfektioniert war.
Mithilfe der Zeit und einiger anderer Navigationsinstrumente konnten Seeleute ihren Standort genau vorhersagen, ohne dass eine sichtbare Landmasse in der Nähe sein musste. Verschiedene Städte in England und auf der ganzen Welt haben ihre Ortszeit beibehalten.
Vor der Festlegung der Greenwich Mean Time wurde die Tageszeit mit einer Sonnenuhr unter Verwendung der Sonnenzeit berechnet. Diese Zeit wäre für jeden Ort unterschiedlich, würde jedoch eine genaue Darstellung der Ortszeit liefern, je nachdem, wo genau auf der Welt die Sonnenuhr verwendet wurde.
Als mechanische Uhren im frühen 19. Jahrhundert immer beliebter wurden, nahm die zeitliche Standardisierung weiter zu.
Charakteristika von Zeitzone
Die Methoden zur Festlegung jeder Zeitzone hängen von den Faktoren ab, die die Erdumlaufbahn um die Sonne und den 24-Stunden-Tag betreffen. Nach dieser Berechnung ist jede Zeitzone ungefähr 15 Grad breit.
Es gibt jedoch einige Meinungsverschiedenheiten darüber, ob es 24 oder 25 Zeitzonen gibt oder nicht. Die internationale Datumsgrenze wird von einigen als Zeitzone angesehen, von anderen jedoch nicht. Es gibt sowohl Standardzeitzonen als auch nicht standardmäßige Zeitzonen, um die Mischung noch verwirrender zu gestalten.
Wie bei der Sommerzeit gibt es keine einheitliche allgemeine Vereinbarung über die Implementierung von Zeitzonen. Die internationale Datumsgrenze selbst verläuft auf Wunsch einiger pazifischer Inselnationen nicht in einer geraden Linie, die durch die Datumsgrenze in der Mitte aufgeteilt würde.
Da eine Seite der Linie einen Kalendertag vor der anderen Seite liegt, kann dies zu Schwierigkeiten bei Reisen, Handel und wirtschaftlichen Funktionen führen, um nur einige zu nennen.
Es gibt Orte mit Zeitlinienanomalien wie China. China ist technisch gesehen alles unter einer Zeitzone, aber bestimmte Gebiete wie Tibet und Xinjiang verwenden inoffiziell eine andere Zeitzone. China liegt 8 Stunden vor der Greenwich Mean Time und 6 Stunden vor der Greenwich Mean Time im Fall von Xinjiang und Tibet.
China war jedoch nicht immer unter einer Zeitzone. Das Land bestand früher aus 5 Zeitzonen. Die halbstündigen Schritte bilden eine nicht standardmäßige Zeitzone und sind weltweit keine Seltenheit. Sie werden in einigen Städten häufig als offizielle Ortszeit verwendet.
China schuf 1949 die einheitliche Zeitzone, die für Taiwan, Hongkong und Macau gilt, trotz der unterschiedlichen Gerichtsbarkeit und Eigentumsverhältnisse in diesen Gebieten.
Gibt es Orte ohne Zeitzonen?
Während sich die massive Nation Russland über fast 10 Zeitzonen erstreckt, gibt es Orte auf der Welt, die aufgrund ihrer Lage überhaupt keine Zeitzonen haben. Die Antarktis ist ein solches Beispiel; Da der Kontinent auf jeder Längengradlinie liegt, ist es fast unmöglich, einen für seine Standardzeit auszuwählen.
Die extremen Tag-Nacht-Zyklen werden nirgendwo anders auf der Erde repliziert und sind daher nicht als Marker für die Zeitzone geeignet, in die die Antarktis eingesetzt werden soll. Nationen, die Anspruch auf Teile der Antarktis erheben, verwenden normalerweise die Zeitzone des Wirts Nation, um die Dinge einfacher zu machen.
Weniger etablierte wissenschaftliche Stationen oder Gebiete haben aufgrund ihrer mangelnden konsequenten Nutzung überhaupt keine Zeitzone.
Zeitzonen sind ein bisschen verrückt, wie jeder weiß, der jemals um die Welt gereist ist oder nur ein paar Meilen entfernt über eine Zeitzonenmarkierung. Zeitzonen erleichtern zwar die Kommunikation, das Reisen und den Handel, sind jedoch nicht immer so konsistent, wie wir glauben.
Insgesamt ist das Gradnetz der Erde mit seinen Längen- und Breitengraden ein wichtiges Hilfsmittel für die Menschheit. Sowohl die Navigation, als auch die Zeit sind davon abhängig. Ein Verständnis für den Aufbau dieses System ist somit wichtig.
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