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Geographische Breite

Breitenkreise
Ansicht einer Kugel.
Der Äquator (blau) teilt die Kugel in zwei HĂ€lften und kreuzt die Meridiane (gelb) unter 90°. Alle durchgezogenen Linien dieses Bildes sind Großkreise. Die gestrichelten Linien sind die Breitenkreise.
50. Breitengrad in der Mainzer Innenstadt

Die geographische Breite (frĂŒher Breitengrad), φ oder B (lateinisch latitudo, englisch latitude, international abgekĂŒrzt mit Lat. oder LAT) ist die im Winkelmaß (also in Grad) angegebene nördliche oder sĂŒdliche Entfernung eines Punktes der ErdoberflĂ€che vom Äquator. Die Breite kann Werte von 0° (am Äquator) bis ±90° (an den Polen) annehmen. Statt des Vorzeichens (traditionell +Nord, −SĂŒd) ist auch N bzw. S zulĂ€ssig.

Der fĂŒr die geographische Breite verwendete Winkel wird nicht im Erdmittelpunkt gemessen, sondern entspricht dem Winkel zwischen der (idealisierten) Lotrichtung und der Äquatorebene der Erde.

  • Orte mit derselben Breite liegen auf einem Breitenkreis, auch Breitenparallel oder Parallelkreis genannt.
  • Zur Identifikation eines Punktes auf der ErdoberflĂ€che – zur Bestimmung seiner geographischen Lage – wird zusĂ€tzlich zur Breite die Angabe seiner geographischen LĂ€nge (frĂŒher LĂ€ngengrades) benötigt. Die Definition der geografischen Breite geht auf Claudius PtolemĂ€us zurĂŒck.

Inhaltsverzeichnis

Unterteilung

Die geographische Breite wird sexagesimal in Grad, Minuten und Sekunden angegeben, wobei eine Minute 60 Sekunden und ein Grad 60 Minuten entsprechen (wie in der Zeitangabe). Bei Dezimalgrad/-minuten/-sekunden werden Nachkommastellen angegeben.

Es gibt verschiedene Methoden der Darstellung, z. B.:

  1. Grad, Minuten, Sekunden: 66° 43â€Č 12″
  2. Grad, Minuten, Dezimalsekunden: 66° 43â€Č 12,0″
  3. Grad, Dezimalminuten: 66° 43,20â€Č
  4. Dezimalgrad: 66,7200°

Eine Bogenminute entspricht entlang des Äquators und entlang der Meridiane einer Strecke von einer Seemeile bzw. 1852 Meter, wĂ€hrend die Strecke der Bogenminute auf den Breitenkreisen φ (nördlich oder sĂŒdlich des Äquators) um den Faktor cosφ kleiner ist. Der Abstand zwischen zwei Breitengraden betrĂ€gt dagegen immer ca. 111 km. Jedoch ist der Abstand an den Polen (111,694 km/°) durch die Erdabplattung geringfĂŒgig grĂ¶ĂŸer als am Äquator (110,574 km/°), da die KrĂŒmmung auf diesem Weg um ca. 1 % zunimmt.

Fehlt die Angabe °N oder °S, so stehen positive Werte fĂŒr nördliche Breite und negative fĂŒr sĂŒdliche Breite.

Bei der Angabe von Ortskoordinaten ist die Breite stets zuerst anzugeben, dann erst die LĂ€nge: „B vor L, wie im Alphabet“. Ihren Grund hat diese Konvention in der Geschichte: die Breite konnte bereits Jahrhunderte vor der LĂ€nge ziemlich exakt bestimmt werden.

Koordinatenbeispiele

Ermittlung der geographischen Breite

Die Breite lÀsst sich recht einfach aus dem höchsten Sonnenstand (Mittagsbreite) oder aus der Höhe kulminierender Sterne bestimmen.

Auf der Nordhalbkugel der Erde gibt die Höhe des relativ hellen Polarsterns (Polaris) ĂŒber dem Horizont ziemlich genau den Breitengrad an: Am Äquator erscheint der Polarstern am Horizont, am Nordpol steht er nahezu senkrecht am Himmel. TatsĂ€chlich ist Polaris knapp 1° vom Himmelspol entfernt; der dadurch entstehende Fehler betrĂ€gt wegen der Erddrehung zweimal tĂ€glich 0°, zweimal ca. 0,75° und kann durch einfache Formeln oder Mittelung verringert werden.

Bereits die Seefahrer des spÀten 15. Jahrhunderts verstanden die Breite zur Navigation zu nutzen. Die Bestimmung der geographischen LÀnge war hingegen komplizierter und erforderte eine genaue Koppelnavigation oder die Messung von Mond-Stern-Distanzen. Seit Ende des 18. Jahrhunderts erfolgt sie mit der genauen Uhrzeit von Chronometern, seit Mitte des 20. Jahrhunderts mittels verschiedener Verfahren unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen terrestrischer Sender, seit den 1990er Jahren mit GPS-SatellitenempfÀngern.

GeodÀtische, ellipsoidische, astronomische und geozentrische Breite

Die ellipsoidische Breite
entspricht, wenn als Erdmodell ein Rotationsellipsoid verwendet wird, dem Winkel zwischen der Äquatorebene und der Ellipsoidnormalen. Diese Breite wird auch geodĂ€tische Breite genannt und in der Landesvermessung und Kartografie verwendet.
Die astronomische Breite
bezeichnet in der GeodĂ€sie den Winkel zwischen der tatsĂ€chlichen Lotrichtung und der Äquatorebene. Die Differenz zur ellipsoidischen Breite ist eine Komponente der Lotabweichung (die andere ist die Differenz astronomische minus ellipsoidische LĂ€nge).
Die geozentrische Breite
ist die Richtung zum Erdmittelpunkt. Lotrichtung und Ellipsoidnormale verlaufen – außer am Äquator und an den Polen – nicht durch den Erdmittelpunkt. Die geozentrische Breite unterscheidet sich von der geographischen Breite um bis zu 0,2°.

Bei einem perfekten stabilen (abgeplatteten) Rotationsellipsoiden (keine Berge bzw. TĂ€ler, konstante Dichte) entsprĂ€che die ellipsoidische Breite der astronomischen Breite. Zudem wĂ€re die geozentrische Breite fĂŒr jeden Ort zahlenmĂ€ĂŸig am nĂ€chsten zum Äquator (d.h. kleinster Betrag).

Einfluss auf das Klima

Da die mittlere Sonneneinstrahlung auf einen Punkt der ErdoberflĂ€che von dessen geographischer Breite abhĂ€ngt, bestimmt diese wesentlich das lokale Klima und kann zur Definition der (geographischen) Klimazonen dienen: Die Tropen liegen zwischen den Wendekreisen (23° 26â€Č) und die Polargebiete oberhalb der Polarkreise (66° 34â€Č), dazwischen die Subtropen und gemĂ€ĂŸigten Zonen.

Das Klima hĂ€ngt auch von weiteren Faktoren ab; so sind z. B. europĂ€ische Orte wegen des Nordatlantikstroms in der Regel deutlich wĂ€rmer als asiatische und nordamerikanische Orte gleicher geographischer Breite.

Die geographische Breite hat nicht zuletzt auch Einfluss auf die WindverhĂ€ltnisse. In frĂŒheren Zeiten, als Schiffe noch meist gesegelt wurden, waren diese fĂŒr die Schifffahrt von großer Bedeutung. Aus jener Zeit haben sich noch Bezeichnungen wie Rossbreiten oder Roaring Forties erhalten, welche die WindverhĂ€ltnisse entsprechenden Breiten zuordnen.

Breitengrad

Der 48. Breitengrad als Pflastermosaik, Freiburg/Br., 2010

Das Wort Breitengrad wird in unterschiedlicher Bedeutung verwendet. Einerseits ist damit die geographische Breite selber gemeint und andererseits ein Breitenkreis, auf dem alle Orte gleicher geographischer Breite liegen; speziell sind manchmal nur solche Breitenkreise gemeint, deren geographische Breite in Grad ganzzahlig ist.

Die nĂ€herungsweise Berechnung der LĂ€nge eines Breitengrades sei am Beispiel des 48. Breitengrades, der Freiburg im Breisgau quert, hergeleitet: Unter der Annahme, die Erde sei eine Kugel, nicht abgeplattet zu den Polen hin, und der Erdradius betrage 6 400 km, ist der Abstand des 48. Breitengrades von der Erdachse (Pol-Erdmitte-Pol)

<math>L = 6\,400\ km \cdot \cos 48^\circ </math>

also rund 4 280 km. Die LĂ€nge des 48. Breitengrades ist

<math>U = 2 \cdot L \cdot \pi</math>

also gerundet 27 000 km.

Siehe auch

Weblinks

 Commons: Latitudes â€“ Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary Wiktionary: s. Br. â€“ BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wiktionary Wiktionary: n. Br. â€“ BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wiktionary Wiktionary: Breite [2] â€“ BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
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