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Die geographische Länge (früher: „Längengrad“), λ, international mit long. (longitudo = lon., longitude = engl., frz. etc. „Länge“) abgekürzt, beschreibt eine der beiden Koordinaten eines Ortes auf der Erdoberfläche, und zwar seine Position östlich oder westlich einer definierten (willkürlich festgelegten) Nord-Süd-Linie, des Nullmeridians. Sie wurde früher als Längengrad bezeichnet. Die geographische Länge ist ein Winkel, der ausgehend vom Nullmeridian (0°) bis 180° in östlicher 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 Länge angegeben werden soll. Statt des Vorzeichens (traditionell +Ost, −West) ist auch E bzw. W zulässig (die Abkürzung "O" wird wegen der Verwechslungsgefahren vermieden, siehe unten).
Inhaltsverzeichnis |
Da es für die Meridiane (halbe Längenkreise) keine natürliche Nullmarke gibt, wie der Äquator sie für die Breitenmessung darstellt, muss ein Nullmeridian definiert werden. Seit der Antike wurde der Ferro-Meridian verwendet. Erst 1884 wurde dafür weltweit einheitlich derjenige Meridian festgelegt, auf dem sich die Mittelachse eines bestimmten Teleskops des Observatorium von Greenwich (London) befindet (siehe Historisches).
Die geographische Länge wird als Winkelabstand in Grad, (Bogen-) Minuten und Sekunden vom Nullmeridian nach Ost (E) oder West (W) angegeben. Die Abkürzung E für Ost (von englisch „east“) wird beispielsweise von der für Nautik und Flugnavigation maßgeblichen DIN 13312 empfohlen, um Fehler durch Verwechslung von O mit 0 und mit der französischen Abkürzung für West ("ouest") von vornherein auszuschließen.
Der größte mögliche Zahlenwert ist also 180 Grad, wobei 180°E = 180°W. Annähernd entlang dieses Längengrades, allerdings mit erheblichen Abweichungen, verläuft im Pazifik die von den betroffenen Ländern festgelegte Datumsgrenze.
Der Abstand zwischen zwei Längenkreisen ist am Äquator am größten. Dort ist die Abweitung von einem Grad 111,32 km groß. Diese Distanz entspricht exakt 60 Seemeilen, da die Seemeile ursprünglich mit einer Bogenminute auf dem Äquator definiert wurde.
An den Polen hingegen fallen alle Längengrade in einem Punkt zusammen. Der Abstand a zwischen zwei Längenkreisen lässt sich für einen Breitengrad φ und den Erdradius r näherungsweise mit folgender Formel berechnen:
<math>a=\frac{2\pi \cdot r\cdot\cos{\varphi}}{360}</math>
In Deutschland liegt er zwischen 63,8 km (Flensburg, Sylt) und 75,5 km (Oberstdorf).
Die Beschränkung der Längenangabe auf ganzzahlig viele Grad wäre also für Positionsangaben fast überall (ausgenommen in unmittelbarer Polnähe) zu ungenau (dies ist der Grund dafür, dass der Begriff Längengrad veraltet ist). Genauere Angaben der geographischen Länge können folgendermaßen gestaltet werden:
Aufgrund der Erdrotation ist die Ortszeit auf verschiedenen Längengraden unterschiedlich. Der Zeitunterschied zum Nullmeridian beträgt eine Stunde pro 15° Längenunterschied. Daraus ergeben sich Zeitzonen.
Bei 0° ist die Mittlere Ortszeit (MOZ) gleich der UTC.
Der griechische Astronom und Mathematiker Hipparchos (ca. 190–120 v. Chr.) teilte die Erde in ost-westlicher Richtung erstmals in 360 Grad.
In der europäischen Seefahrt war das Bezugssystem der Längengrade lange Zeit uneinheitlich. Vom 2. Jh. n. Chr. bis ins 19. Jh. war der Ferro-Meridian dominant, der von Claudius Ptolemäus festgelegt wurde und sich auf die westlichste kanarische Insel El Hierro (17° 40′ W) bezieht.
Je nach Nation bezogen sich Koordinatennetze auf Nullmeridiane in London, Paris oder St. Petersburg. Erst auf der Internationalen Meridiankonferenz, Washington 1884, wurde Greenwich bei London weltweit festgelegt, unter anderem, weil britische Seekarten weltweit verwendet wurden.
Während die geographische Breite durch Messung von Vertikalwinkeln der Sonne oder des Polarsterns relativ einfach bestimmbar ist, gestaltete sich die Bestimmung der aktuellen geographischen Länge mit ähnlicher Genauigkeit über lange Zeit extrem schwierig. Dieses für die Seenavigation bedeutsame Längenproblem wurde erst Ende des 18. Jahrhunderts gelöst. Dazu sind sehr genau gehende Uhren notwendig, die auch bei stärkstem Seegang verlässlich funktionieren, ohne durch Wettereinflüsse wie Hitze und Luftfeuchtigkeit beeinträchtigt zu werden. Die erste Uhr, die diese Voraussetzungen erfüllte, war die „H4“, die im März 1762 vom Tischler John Harrison erfunden wurde. Das hierfür von der Längenkommission des britischen Parlaments ausgelobte Preisgeld von 20.000 Pfund erhielt Harrison erst nach einem Erlass des Königs Georg III. im Jahr 1773. Um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen, hatte er seine Uhr unter Verwendung von nahezu reibungsfreien Kugellagern und mit gegen Temperaturschwankungen resistenten Bimetallen hergestellt.
Die Länge variiert im Sekundenbereich, wenn ein anderes Referenzellipsoid oder ein abweichendes geodätisches Datum verwendet wird. Wird kein global bestanpassendes Ellipsoid verwendet, spricht man auch von der geodätischen Länge.
Commons: Longitudes – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
