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Breiten- und Längenkreise
Die Position eines Punktes auf einer Kugel wird angegeben, indem man ein Gitternetz über den Erdball legt. Die Linien, die von Ost nach West um die Erde verlaufen, heissen Breitenkreise.
Der Äquator ist der längste Breitenkreis und nach Norden und Süden zu den Polen hin werden die Breitenkreise immer kürzer. Alle Breitenkreise liegen parallel zueinander, sie werden manchmal auch Parallelenkreise genannt.
Der Äquator bildet die Nulllinie. Von dort zählt man 90 Breitenkreise nach Norden bis zum Nordpol und 90 Breitenkreise nach Süden bis zum Südpol. Will ich meine Position benennen, so beschreibe ich auf welchem Breitenkreis nach Norden oder nach Süden ich mich befinde. Man spricht dann von nördlicher Breite oder südlicher Breite.
Die Breitenangabe entspricht also dem vertikalen Winkel vom Erdzentrum zu einer Position auf der Erdoberfläche in Bezug zum Äquator.
Die Linien, die vom Nordpol über den Äquator zum Südpol verlaufen, nennt man Längenkreise oder Meridiane. Sie sind alle gleich lang.
Der Nullmeridian wurde bei der Sternwarte von Greenwich (London) festgelegt. Wo auf der Erde sich der Nullmeridian befindet, ist eine willkürliche Entscheidung.
Seit der Antike verlief der Nullmeridian durch die kanarische Insel El Hierro. Es war der westlichste Punkt der damals bekannten Welt. 1718 holten die Franzosen aus Prestigegründen den Null-Meridian nach Paris und legten ihn bei ihrer Sternwarte fest. Aus mindest gleich ehrenhaften Gründen wurde jedoch 1884 der Nullmeridian den Engländern zugesprochen und durch die Sternwarte von Greenwich gelegt. Das hat irgendwas mit gewonnenen Seeschlachten, Ruhm und politischer Missgunst zu tun.. 😉
Vom Nullmeridian zählt man nach Osten 180 Längengrade und nach Westen deren 179. Zusammen mit dem Nullmeridian sind dies 360 Schritte, die der Gradeinteilung eines Kreises entsprechen. Bei einer Positionsangabe beschreibt man, auf welchem westlichen oder östlichen Längengrad man sich befindet. Man spricht dann von östlicher Länge oder westlicher Länge.
Die Längenangabe entspricht also dem horizontalen Winkel vom Erdzentrum zu einer Position auf der Erdoberfläche in Bezug zur Nulllinie bei Greenwich.
(Illustrationen aus britannica.com)
Ein feineres Netz
Die Überlagerung von Längenkreisen und Breitenkreisen ergibt ein Gitternetz, durch das sich jede Position auf der Erdkugel beschreiben lässt. Nun bilden 360 Längengrade und 180 Breitengrade ein zu grobmaschiges Koordinatennetz für die Positionsbestimmung. Daher wurde jedes Grad auf Breiten- und Längengraden in 60 Minuten unterteilt. So kommt man auf eine Netzdichte von rund 2km. Dies ist für die Navigation immer noch zu ungenau, daher unterteilte man jede Minute noch in 60 Sekunden. Heute ist man von den Sekunden weggekommen und teilt nach dem Dezimalsystem jede Minuten in Zehntel-, Hundertstel- und Tausendstelminuten ein. Dies ergibt eine Netzdichte von weniger als 2m, was genauer ist, als die Genauigkeit der marktüblichen GPS-Geräte.
Eine Positionsangabe (z.B. das Ende der Hafenmolle beim Yachthafen Arbon) lautet dann:
47°30,755’N 009°26,449’E
Man liest:
„47 Grad 30 Minuten und 755 Tausendstelminuten nördliche Breite
9 Grad 26 Minuten und 449 Tausendstelminuten östliche Länge“
Die Breitenangabe wird immer zuerst genannt, dann die Längenangabe. Um Flüchtigkeitsfehler zu vermeiden ist es gute Praxis in der Schiffsfahrt die Breite immer zweistellig und die Länge immer dreistellig anzugeben, auch wenn dies mathematisch gesehen nicht erforderlich wäre (009° statt nur 9°). Kürze zudem Osten immer mit E ab (East) nicht mit O, dies um Verwechslungen mit einer Null zu vermeiden.
Willst du eine alte Koordinate von Sekunden auf Tausendstelminuten umrechnen, dann rechne die Sekunden geteilt durch 60 mal 1000
Z.B.: 25 Sekunden entsprechen wie vielen Tausendstelminuten? Rechne wie folgt:
25 : 60 x 1000 = 417 Tausendstelminuten
Breite und Länge in der Karte
Eine Seekarte bildet einen kleinen Ausschnitt der Erdoberfläche ab. Stelle sie dir wie eine Briefmarke vor, die man auf einen Globus geklebt hat.
Die Breitenkreise laufen horizontal über die Seekarte. Am rechten und linken Kartenrand ist daher die Skala, wo die nördliche (oder südliche) Breite abgelesen wird.
Die Längenkreise laufen vertikal über die Seekarte. Daher wird am unteren und oberen Rand, die westliche (oder östliche) Länge abgelesen.
Lies in der Seemannschaft die Seiten 492 – 494 zu diesem Thema.
Kapitel Navigation: Terrestrische Navigation: Erdkoordinaten – Breite und Länge
Die Zeitzonen
Wenn man 360 Längengrade in 24 Zeitzonen unterteilt, so kommen rechnerische auf jede Zeitzone 15 Längengrade. Jede Zeitzone erstreckt sich in der Theorie 7,5 Längengrade nach Osten und nach Westen von ihrem mittleren Längengrad, der ein Vielfaches von 15 ist. Theoretisch gesehen reicht z.B. die Zeitzone UT (Universal Time) 7,5° nach Osten und 7,5° nach Westen vom Nullmeridian.
In der Praxis sind die Grenzen der Zeitzonen aber durch die politischen Landesgrenzen und durch geschichtliche und kulturelle Begebenheiten mitbestimmt. Meist will man im gleichen Land eine einheitliche Zeitzone haben. China erstreckt sich theoretisch gesehen über 5 Zeitzonen, hat aber im ganzen Land die gleiche Zeit. Frankreich hat sich für die Mitteleuropäische Zeit entschieden (UT+1), obschon grosse Gebiete Frankreichs genau südlich von England liegen, einige Gebiete Frankreichs sogar westlich von Greenwich. Mehr Infos zu Zeitzonen unter https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitzone.
Interessanterweise wurden die Zeitzonen erst mit dem Aufkommen der Eisenbahn im 19. Jhd. festgelegt, da mit der Eisenbahn nun rasch grosse Distanzen von Ost nach West zurückgelegt werden konnten. In der Seefahrt kann auf langen Fahrten das Problem so gelöst werden, dass eine Bordzeit (= Zeitzone auf dem Schiff) definiert wird. Somit bleibt die Zeitzone auf dem Schiff konstant.
Für die meisten Charter-Segler spielen Zeitzonen eine untergeordnete Rolle, da sich der Aktionsradius kaum mehr als über 1 Zeitzone erstreckt. Sie werden lediglich im Zusammenhang mit den Gezeitenberechnungen wichtig, da die Gezeitentafeln die Zeiten für Hoch- und Niedrigwasser in der Winterzeit des jeweiligen Reviers angeben. Von dort muss in die Bordzeit umgerechnet werden.
Man merke sich (nicht nur für die Hochseescheinprüfung):
UT = Universal Time = Britische Winterzeit
UT+1 = Britische Sommerzeit
UT+1 = Mitteleuropäische Winterzeit
UT+2 = Mitteleuropäische Sommerzeit
Beim Wechsel von Winter- auf Sommerzeit im Frühling wird also in Mitteleuropa die Uhr von UT+1 auf UT+2 eine Stunde vorgestellt (+1h). Im Herbst wechseln wir dagegen von UT+2 zu UT+1 und stellen die Uhr eine Stunde zurück (-1h).
Merke dir zudem: Die Erde dreht sich um ihre Achse in Richtung Osten. Das bedeutet, je weiter östlich man kommt, umso später ist es dort. Man muss beim Reisen Richtung Osten die Uhr vorstellen. Wenn es in London 0600 UT ist, dann ist es zum gleichen Zeitpunkt in der Schweiz schon 0700 UT+1, weil wir in der Schweiz eine Zeitzone weiter östlich sind. In Athen ist es dann bereits 0800 UT+2. Umgekehrt werden Uhren zurückgestellt, wenn man sich gegen Westen bewegt.
Die Übungskarte des CCS ist im Grenzgebiet zwischen Frankreich und England (die Channel Islands gehören zu UK) und erstreckt sich damit über zwei Zeitzonen. Zudem gibt es in diesen Ländern Winter- und Sommerzeit. Hier muss man die Zeitzonen im Auge behalten. Es ist notwendig, dass jede Zeitangabe mit der entsprechenden Zeitzone gekennzeichnet ist. Was sagt schon 1800 aus, wenn nicht klar ist, in welcher Zeit das gemeint ist? Sollte also deine liebe Frau oder dein lieber Mann einmal zu spät sein, dann war vielleicht nur die Bezeichnung der Zeitzone unklar… 🙂 Beim Partner ist man tolerant, aber bei den Gezeitenberechnungen kann eine Verspätung von einer Stunden bedeuten, dass man nicht mehr in den Hafen rein kommt.
UT und UTC
nur so nebenbei:
UT = Universal Time ist die Zeit, die durch die Beobachtung der Sonne gewonnen wird.
UTC = Universal Time Coordinated wird seit 1968 von einer Atomuhr abgeleitet und alle paar Jahre mit einer Schaltsekunde korrigiert, so dass UTC wieder mit UT übereinstimmt.
Die Abweichung der beiden Systeme beträgt nie mehr als 0,9 Sekunden. Vergessen wir also die Sekundenklauberei: In der Realität gilt: UT = UTC. Wer mehr wissen will: https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Time
Ein interessanter Link mit weiteren Infos zu Zeitzonen und dem Gradnetz der Erde: https://www.timeanddate.de/zeitzonen/weltkarte/
Das war jetzt viel Theorie. Vertiefe deine Kenntnisse mit ein paar Übungen. Übungen zum Gradnetz der Erde und den Zeitzonen
Überprüfe nun dein Wissen aus der ersten Lektion mit einem Lerncheck: