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Geographische Laenge

Die geographische Laenge, λ, international mit long. (longitude = engl., frz. etc. „Laenge“) abgekuerzt, beschreibt eine der beiden Koordinaten eines Ortes auf der Erdoberfäche, und zwar seine Position oestlich oder westlich einer definierten (kuenstlich festgelegten) Nord-Sued-Linie, des Nullmeridians. Sie wurde frueher als Laengengrad bezeichnet. Fuer die Bildung der Geographischen Laenge wird die Gestalt der Erde - trotz ihrer 'Abplattung' an den Polen - zu einer Kugel vereinfacht. Die geographische Laenge ist ein Winkel, der ausgehend vom Nullmeridian (0°) bis 180° in oestlicher und 180° in westlicher Richtung gemessen wird. Der Scheitel dieses Winkels ist der Mittelpunkt der gedachten Erdkugel, die Schenkel gehen vom Mittelpunkt aus durch den Nullmeridian bzw. den Meridian, auf dem der Ort liegt, dessen geographische Laenge angegeben werden soll.

Orte mit derselben Laenge liegen auf einem Meridian. Ein Meridian verlaeuft von Pol zu Pol und ist die Haelfte eines Laengenkreises. Auf der Erdkugel ist ein Laengenkreis (bestehend aus zwei einander gegenueberliegenden Meridianen) ein Großkreis.

Zur Bestimmung eines Punktes auf der Erdoberfäche - zur Angabe seiner geographischen Lage - wird zusaetzlich die Angabe seiner Geographischen Breite (frueher: seines „Breitengrades“) als zweite Koordinate benoetigt.

Orts- und Zeitfestlegung

Nullmeridian

Da es für die Meridiane (oder Laengenkreise) keine natürliche Nullmarke gibt, wie der aequator sie für die Breitenmessung darstellt, muss ein Nullmeridian definiert werden. Erst 1884 wurde dafuer weltweit einheitlich derjenige Meridian festgelegt, auf dem sich die Mittelachse eines bestimmten Teleskops des Observatorium von Greenwich (London) befindet (siehe Historisches).

Die geographische Laenge wird als Winkelabstand in Grad, (Bogen-) Minuten und Sekunden vom Nullmeridian nach Ost (E) oder West (W) angegeben.

Anmerkung: Die Abkürzung E für Ost (von englisch "east" oder franzoesisch "est" 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 groeßte moegliche Zahlenwert ist also 180 Grad, wobei 180°E = 180°W. Annaehernd entlang dieses Laengengrades, allerdings mit erheblichen Abweichungen, verlaeuft im Pazifik die von den betroffenen Laendern festgelegte Datumsgrenze.

Abstand der Meridiane

Der Abstand zwischen zwei Laengenkreisen ist am aequator am groeßten. Dort ist die Abweitung ca. 111 km groß (40000 km/360 entspricht 60 Seemeilen; die Seemeile wurde ursprünglich mit einer Bogenminute auf dem aequator definiert). An den Polen hingegen fallen alle Laengengrade in einem Punkt zusammen. In Deutschland kann man sich an den Durchschnittswert 71,5 km halten (Berechnungsbasis: Laengengradabstand a = cos(50°) × 2 × π × r/360° = 71,5 km bei r = 6.370 km).

Schreibweisen der Zahlenwerte

Die Beschraenkung der Laengenangabe auf ganzzahlig viele Grad waere also für Positionsangaben fast ueberall (ausgenommen in unmittelbarer Polnaehe) zu ungenau (eben deshalb ist ja der Begriff Laengengrad veraltet). Genauere Angaben der geographischen Laenge können folgendermaßen gestaltet werden:

• in der Winkeleinheit Grad in Dezimalschreibweise (z. B. 66,34°)
• sexagesimal in Minuten und Sekunden (im gleichen Beispiel 66° 20' 24"). 66° 20' 24" ist eine Kurzschreibweise für folgende Summe dreier Winkel 66° + 20' + 24". Diese Pluszeichen werden weggelassen. Die Summanden werden dabei so gewaehlt, dass die Zahlenwerte vor Minute und Sekunde kleiner als 60 sind.- Eine Sekunde geographischer Laenge entspricht am aequator einer Strecke von rund 31 Metern, in Mitteleuropa (auf 50° N geographischer Breite) etwa 20 Metern.
• In der Nautik wird bei der Angabe geographischer Koordinaten heutzutage die Winkeleinheit Sekunde vermieden, so dass aus obigem Beispiel wird: 66° 20' 24" = 66° 20,4'. Noch genauere Positionsangaben, wie sie z. B. in der Satellitennavigation erzielt werden, schlagen sich in weiteren Nachkommastellen nieder.
  Wegen der Erdrotation, 360° in 24 Stunden, kann die geographische Laenge auch als Zeit ausgedrueckt werden. Der Ortsstundenwinkel wird in der Astronavigation genutzt.

Koordinatenbeispiele

* Koordinaten von Muenchen: ca. 48° 9' Nord (Breitengrad), 11° 35' Ost (Laengengrad)
* San Francisco: ca. 37° Nord, 122° West

Zeit

Aufgrund der Erdrotation ist die Ortszeit auf verschiedenen Laengengraden unterschiedlich. Der Zeitunterschied zum Nullmeridian beträgt eine Stunde pro 15° Laengenunterschied. Daraus ergeben sich Zeitzonen.

Vor allem in der Seefahrt werden die Laengengrade 3-stellig vor dem Komma geschrieben. Dadurch wird die Unterscheidung zu den Breitengraden deutlicher hervorgehoben. Beispiel: 010,43° E

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 Laengengrade 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 laengst weltweit genutzt wurden.

Ermittlung der geographischen Laenge

Während die geographische Breite durch Messung von Vertikalwinkeln der Sonne oder des Polarsterns relativ einfach bestimmbar ist, gestaltete sich die Bestimmung der aktuellen geographischen Laenge mit aehnlicher Genauigkeit über lange Zeit extrem schwierig. Dieses für die Seenavigation bedeutsame Laengenproblem wurde erst Ende des 18. Jahrhunderts geloest. Dazu sind sehr genau gehende Uhren notwendig, die auch ohne Strom und bei staerkstem Seegang verlaesslich funktionieren, ohne durch Wettereinfluesse wie Frost, Hitze und Luftfeuchtigkeit beeintraechtigt zu werden.