Meridian (Geographie) - Meridian (geography)

Meridiane verlaufen zwischen Nord- und Südpol.

In der Geographie und Geodäsie ist ein Meridian (oder Längengrad ) die Hälfte eines imaginären polaren Großkreises oder einer großen Ellipse auf der Erdoberfläche, eine Koordinatenlinie, die durch den Nordpol und den Südpol endet . Ein Meridian ist der Locus , der Punkte gleicher Länge verbindet , das ist der Winkel (in Grad oder anderen Einheiten ) östlich oder westlich eines gegebenen Nullmeridians (derzeit der IERS-Referenzmeridian ). Die Position eines Punktes auf dem Meridian wird durch diesen Längen- und Breitengrad , gemessen in Winkelgraden nördlich oder südlich des Äquators, angegeben . Jeder Meridian steht senkrecht auf allen Breitenkreisen . Meridiane sind die Hälfte eines Großkreises auf der Erdoberfläche. Die Länge eines Meridians auf einem modernen Ellipsoidmodell der Erde ( WGS 84 ) wurde auf 20.003,93 km (12.429,9 Meilen) geschätzt.

Pre-Greenwich

Der erste Nullmeridian wurde von Eratosthenes im Jahr 200 v. Chr. festgelegt. Dieser Nullmeridian wurde verwendet, um die Erde zu vermessen, hatte jedoch viele Probleme aufgrund des Fehlens der Breitengradmessung. Viele Jahre später, um das 19. Jahrhundert, gab es immer noch Bedenken bezüglich des Nullmeridians. Mehrere Standorte für den geografischen Meridian führten zu Inkonsistenzen, da jedes Land seine eigenen Richtlinien für die Lage des Nullmeridians hatte .

Etymologie

Der Begriff Meridian kommt von den lateinischen Meridien und bedeutet "Mittag"; der Subsolarer Punkt durchläuft einen bestimmten Meridian bei Sonnen Mittag , auf halbem Weg zwischen den Zeiten von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang auf diesem Meridian. Ebenso kreuzt die Sonne gleichzeitig den Himmelsmeridian . Der gleiche lateinische Stamm führt zu den Begriffen am (ante meridiem) und pm (post meridiem), die verwendet werden, um die Stunden des Tages bei der Verwendung der 12-Stunden-Uhr zu unterscheiden .

Internationale Meridiankonferenz

Aufgrund einer wachsenden internationalen Wirtschaft bestand die Nachfrage nach einem festgelegten internationalen Nullmeridian, um das weltweite Reisen zu erleichtern, was wiederum den internationalen Handel zwischen Ländern verbessern würde. Infolgedessen wurde 1884 in Washington, DC, eine Konferenz abgehalten. 26 Länder nahmen an der Internationalen Meridiankonferenz teil , um über einen internationalen Nullmeridian abzustimmen. Letztendlich war das Ergebnis wie folgt: Es würde nur einen einzigen Meridian geben, der Meridian sollte Greenwich kreuzen und passieren (das war die 0°), es würde zwei Längenrichtungen bis 180° geben (Osten ist Plus und West ist Minus ) gibt es einen universellen Tag, und der Tag beginnt um Mitternacht des Anfangsmeridians.

Geografisch

Der astronomische Nullmeridian in Greenwich, England. Der geodätische Nullmeridian liegt seit der Einführung von WGS84 tatsächlich 102,478 Meter östlich von diesem Punkt .

Gegen Ende des 12. Jahrhunderts gab es zwei Hauptorte, die als geographische Lage des Meridians anerkannt wurden, Frankreich und Großbritannien. Diese beiden Standorte kollidierten oft und eine Einigung wurde erst erzielt, nachdem eine Internationale Meridiankonferenz stattfand, in der Greenwich als 0°-Standort anerkannt wurde.

Der Meridian durch Greenwich (im Greenwich Park) , England, der gerufene Prime Meridian wurde bei Null Längengraden eingestellt, während andere Meridiane durch den Winkel in der Mitte der Erde zwischen definiert wurden , wo sie und der Nullmeridian den Äquator überqueren. Da es 360 Grad in einem Kreis gibt, bildet der Meridian auf der gegenüberliegenden Erdseite von Greenwich, der Antitimeridian, die andere Hälfte eines Kreises mit demjenigen durch Greenwich und liegt auf 180° Länge in der Nähe der Internationalen Datumsgrenze (mit Landmasse und Inselabweichungen aus Grenzgründen). Die Meridiane von westlich von Greenwich (0°) bis zum Antimeridian (180°) definieren die westliche Hemisphäre und die Meridiane von östlich von Greenwich (0°) bis zum Antimeridian (180°) definieren die östliche Hemisphäre . Die meisten Karten zeigen die Längengrade.

Die Position des Nullmeridians hat sich im Laufe der Geschichte einige Male geändert, hauptsächlich aufgrund des Baus des Transit-Observatoriums neben dem vorherigen (um den Dienst zur Schifffahrt aufrechtzuerhalten). Solche Änderungen hatten keine signifikanten praktischen Auswirkungen. Historisch gesehen war der durchschnittliche Fehler bei der Bestimmung des Längengrades viel größer als die Positionsänderung. Die Annahme des World Geodetic System 84 " (WGS84) als Positionierungssystem hat den geodätischen Nullmeridian um 102,478 Meter nach Osten von seiner letzten astronomischen Position (gemessen in Greenwich) verschoben . Die Position des aktuellen geodätischen Nullmeridians wird überhaupt nicht identifiziert Art von Schild oder Markierung (wie die ältere astronomische Position war) in Greenwich, kann aber mit einem GPS-Empfänger geortet werden.

Wirkung des Nullmeridians (Greenwich-Zeit)

Es war im besten Interesse der Nationen, sich auf einen Standardmeridian zu einigen, um ihre schnell wachsende Wirtschaft und Produktion zu fördern. Das unorganisierte System, das sie zuvor hatten, reichte für ihre zunehmende Mobilität nicht aus. Die Busdienste in England hatten vor der GWT ein unregelmäßiges Timing. Die USA und Kanada verbesserten auch ihr Eisenbahnsystem und benötigten ebenfalls eine Standardzeit. Mit einem Standardmeridian konnten Postkutsche und Züge effizienter werden. Das Argument, welcher Meridian wissenschaftlicher ist, wurde beiseite gelegt, um aus praktischen Gründen den bequemsten zu finden. Sie konnten sich auch darauf einigen, dass der Universaltag der mittlere Sonnentag sein würde. Sie kamen überein, dass die Tage um Mitternacht beginnen würden und der Welttag die Verwendung der Ortszeit nicht beeinträchtigen würde. Ein Bericht wurde den "Transaktionen der Royal Society of Canada" vom 10. Mai 1894 vorgelegt; zur "Vereinigung der astronomischen, zivilen und nautischen Tage"; die besagte:

bürgerlicher Tag - beginnt um Mitternacht und endet um Mitternacht folgende,
astronomischer Tag - beginnt mittags des bürgerlichen Tages und dauert bis zum folgenden Mittag, und
nautischer Tag - endet am Mittag des bürgerlichen Tages, beginnend am vorigen Mittag.

Magnetischer Meridian

Der magnetische Meridian ist eine äquivalente imaginäre Linie, die den magnetischen Süd- und Nordpol verbindet und als horizontale Komponente der magnetischen Kraftlinien entlang der Erdoberfläche angesehen werden kann. Daher ist eine Kompassnadel parallel zum magnetischen Meridian. Eine Kompassnadel wird jedoch nicht im magnetischen Meridian stehen, da der Längengrad von Ost nach West vollständig geodätisch ist . Der Winkel zwischen dem magnetischen und dem wahren Meridian ist die magnetische Deklination , die für die Navigation mit einem Kompass relevant ist. Navigatoren konnten den Azimut (den horizontalen Winkel oder die Richtung einer Kompasspeilung) der auf- und untergehenden Sonne verwenden, um die magnetische Variation (Differenz zwischen magnetischem und geographischem Norden) zu messen.

Wahrer Meridian

Der wahre Meridian ist die Sehne, die von einem Pol zum anderen geht, durch den Beobachter geht und im Gegensatz zum magnetischen Meridian steht, der durch die magnetischen Pole und den Beobachter geht. Der wahre Meridian kann durch sorgfältige astronomische Beobachtungen gefunden werden, und der magnetische Meridian verläuft einfach parallel zur Kompassnadel. Die arithmetische Differenz zwischen wahrem und magnetischem Meridian wird magnetische Deklination genannt , die für die Kalibrierung von Kompassen wichtig ist.

Henry D. Thoreau klassifizierte diesen wahren Meridian gegenüber dem magnetischen Meridian, um eine qualitativere, intuitivere und abstraktere Funktion zu haben. Er benutzte den wahren Meridian, da sein Kompass um einige Grad variierte. Es gab einige Variationen. Wenn er die Sichtlinie des Wahren Meridians vom Haus seiner Familie zum Depot notierte, konnte er den ganzen Tag vor und nach der Vermessung die Deklination seines Kompasses überprüfen. Er notierte diese Variation.

Meridianpassage

Der Meridiandurchgang ist der Moment, in dem ein Himmelskörper den Längenmeridian des Beobachters passiert. An diesem Punkt befindet sich das Himmelsobjekt an seinem höchsten Punkt. Wenn die Sonne beim Auf- und Untergang zweimal eine Höhe überschreitet, kann der Durchschnitt gebildet werden, um die Zeit des Meridiandurchgangs zu erhalten. Navigatoren nutzten die Deklination der Sonne und die Höhe der Sonne am lokalen Meridiandurchgang, um ihren Breitengrad mit der Formel zu berechnen.

Breitengrad = (90° – Mittagshöhe + Deklination)

Die Deklination der Hauptsterne sind ihre Winkel nördlich und südlich vom Himmelsäquator. Es ist wichtig zu beachten, dass der Meridiandurchgang wegen der Neigung der Erde nicht genau um 12 Uhr stattfindet. Der Meridiandurchgang kann innerhalb weniger Minuten der Variation erfolgen.

Messung der Erdrotation

Viele dieser Instrumente beruhen auf der Fähigkeit, den Längen- und Breitengrad der Erde zu messen. Diese Instrumente wurden in der Regel auch durch die lokale Schwerkraft beeinflusst, die sich gut mit bestehenden Technologien wie dem magnetischen Meridian kombinieren ließ.

Siehe auch

Verweise

Externe Links