Längenkreis

Die Längenkreise sind jene gedachten Großkreise auf einer kugelförmig oder ellipsoidisch idealisierten Erdoberfläche, die in Nord-Süd-Richtung verlaufen und durch beide Rotationspole der Erde gehen. Jeder Längenkreis besteht aus zwei gegenüberliegenden Meridianen (Halbkreisen) und wird daher durch die Angabe einer ihrer geographischen Längen charakterisiert. Das Gegenstück ist der Breitenkreis.

In der Natur sind die Längenkreise nicht existent.

So liegen z. B. auf dem Längenkreis 13,5° Ost: Greifswald, Berlin, Passau und Spittal an der Drau – ebenso wie dazwischen die Stadt Pilsen in Tschechien, wie im Norden das schwedische Karlstad und im Süden Palermo auf Sizilien, Tripolis (Libyen) und Luanda (Angola). Wenn wir den Großkreis auf die andere Hemisphäre verlängern (also den gegenüberliegenden Meridian mit geographischer Länge 166,5° West betrachten), kommen wir über die Antarktis zu den Cookinseln und Kiribati, und an Hawaii vorbei zu den Aleuten und der Beringstraße. Der Längenkreis 13,5° Ost ist folglich identisch mit dem Längenkreis 166,5° West.

Der Unterschied zwischen Längenkreis und Meridian verwischt sich jedoch in der Alltagssprache der Geographie häufig. Für die Astronomen durchläuft der Meridian volle 360° auf der Himmelskugel, doch denken sie beim Wort hauptsächlich an seine obere Hälfte. Dort kulminiert die Sonne jeden Mittag (meridies = Mittagslinie), während sie den unteren Bogen zu Mitternacht durchläuft.

Der Begriff Längenkreis stammt gleichermaßen aus Mathematik, Geographie und Astronomie – wo man auch schräge Längenkreise bezüglich der Ekliptik (scheinbare Sonnenbahn) und sogar der Milchstraße verwendet. Doch auch Mondkarten haben ihre (selenografischen) Längen, und in der Raumfahrt zu Planeten und für Zwecke der Bahnbestimmung müssen sie oft völlig anders gelegt werden.

Als französische Wissenschaftler gegen Ende des 18. Jahrhunderts die Definition des Meters vornahmen, war die Gleichsetzung des Erdumfangs mit 4 × 10 Millionen Metern geplant. Die Differenz von rund 8 km auf 40.000 km geht auf unvermeidliche kleine Messfehler und rostende Maßstäbe der zwei damaligen Expeditionen nach Lappland und in das heutige Ecuador (damals Teil von Peru) zurück. Dass man den Meter nicht den Breiten-, sondern den Längenkreisen anpassen wollte, hatte vor allem zwei Gründe:

1. sind alle Breitenkreise verschieden lang (siehe oben), die Längenkreise hingegen gleich lang.
2. ist die Messung der geographischen Breite – also die Erdvermessung in Nord-Süd-Richtung – bis heute leichter durchführbar als über die geographische Länge in Ost-West-Richtung.

Die Meterkonvention geht allerdings nicht direkt auf die Messungen in Lappland und Peru zurück, sondern auf die Vermessung eines Teilstückes des Meridianquadranten (Viertel eines Großkreises) der durch Paris verläuft. Die beiden Astronomen Jean-Baptiste Joseph Delambre und Pierre Méchain vermaßen die Strecke von Dünkirchen bis Barcelona (ungefähr 10° Breitendifferenz) mit trigonometrischen Mitteln und ermittelten die Breitendifferenz mit astronomischen Mitteln. Nach Annahmen über die Form der Erde, die in den Vermessungen in Peru und Lappland (Äquator- und Nordpolnah) ermittelt wurde, ließ sich daraus die Länge des gesamten Quadranten berechnen. Dabei kam es zu systematischen Messfehlern durch Méchain, die von ihm aus Pedanterie unterdrückt wurden.^[1] Diese Fehler führten letztendlich zur ungenauen Festlegung des Meterstandards.

• Geographische Breite, Wendekreis (Breitenkreis)
• Zeit, Sternzeit, Zeitzone, Sonnenstand, Sonnenstrahlung
• Meridianbogen