Breitenkreis

Breitenkreis-und-Nullmeridian.png Als Breitenkreis bezeichnet man jeden Kreis, der alle Punkte der gleichen geographischen Breite auf der Erdoberfläche verbindet. Nach einer anderen gängigen Definition ist ein Breitenkreis der Umfang eines kreisförmigen Schnitts der Erdkugel mit einer orthogonal zur Erdachse im Raum liegenden Ebene, stellt also ein Länge dar; in diesem Sinne sind die Breitenkreise von - zum Beispiel - 42° südlicher und nördlicher Breite identisch. Eine vor allem in der Navigationslehre übliche andere Bezeichnung für den Breitenkreis im Sinne von Kreis, nicht von Umfang, lautet Breitenparallel.

Die Breitenkreise umspannen die Erde in Ost-West-Richtung und verlaufen parallel zum Äquator, während die Längenkreise immer beide Pole durchlaufen. Außer dem Äquator, der einen Großkreis bildet, sind alle Breitenkreise Kleinkreise.

Die Breitenkreise, werden nach nördlicher und südlicher Breite unterschieden, je nachdem, ob sie sich nördlich oder südlich des Erdäquators befinden, der in diesem Zusammenhang als nullter Breitengrad zählt und die Erde damit in eine nördliche und eine südliche Hemisphäre teilt. Er ergibt sich aus der Natur einer rotierenden Kugel, während der Nullmeridian von Greenwich eine willkürliche Definition ist (tatsächlich musste er sich im Laufe des 19. Jahrhunderts als Konvention gegen jenen von Paris bzw. Ferro und jenen von Sankt Petersburg "durchsetzen").

Die Größe der Breiten- und Längenkreise

Der Radius der Breitenkreise nimmt mit dem Kosinus der geographischen Breite β zu den Polen hin ab und beträgt daher auf einer Kugel mit Radius R genau r = R·cos β; im Gegensatz dazu haben die Längenkreise immer den Radius der Erdkugel, weil sie über die Pole laufen.

Meterkonvention

Als französische Wissenschaftler gegen Ende des 18. Jahrhunderts die Definition des Meters vornahmen, war die Gleichsetzung des Erdumfangs mit 4 x 10 Millionen Metern geplant. Die Differenz von rund 9 km auf 40.000 km geht auf unvermeidliche kleine Messfehler und rostende Maßstäbe der zwei damaligen Expeditionen (Lappland und Peru) zurück. Dass man das Meter nicht den Breiten-, sondern den Längenkreisen anpassen wollte, hatte vor allem zwei Gründe:

sind alle Breitenkreise verschieden lang (siehe oben), die Längenkreise hingegen gleich lang.
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.

Besondere Breitenkreise

Spezielle Breitenkreise sind der bereits erwähnte Äquator, die Wendekreise, die Polarkreise und die Pole.

der Nordpol bei 90° Nord
der Nördliche Polarkreis bei 66° 33' Nord
der nördliche Wendekreis bei 23° 27' Nord
der Äquator bei 0°
der südliche Wendekreis bei 23° 27' Süd
der Südliche Polarkreis 66° 33' Süd
der Südpol bei 90° Süd

Äquator

Der Erdäquator ist der längste Breitenkreis und teilt die Erde in zwei Hälften. Er hätte auf einer mit der tatsächlichen Erdfigur volumensgleichen Kugel (R = 6371,2 km) eine Länge von 40.032 km. Tatsächlich ist die Erde jedoch um 0,3 Prozent abgeplattet, so dass der Äquator eines global gemittelten Erdellipsoids ca. 40.075 km Länge besitzt, ein Längenkreis hingegen nur ca. 40.009 km.

Wendekreise

Spezielle Breitenkreise sind auch jene "Wendekreise", die dem maximalen nördlichen und südlichen Sonnenstand entsprechen. Sie liegen jeweils auf 23° 27' Breite, entsprechend der Schiefe der Ekliptik. Auf diesen zwei Wendekreisen (auch Wendekreis des Krebses bzw. des Steinbocks genannt) steht die Mittagssonne zu Beginn unseres astronomischen Sommers beziehungsweise Winters (für die Nordhemisphäre 21. Juni bzw. 21. Dezember) genau im Zenit.

Polarkreise

Die Polarkreise wiederum sind jene zwei Breitenkreise, auf denen die Sonne an diesen Tagen der Sonnenwende gerade nicht mehr untergeht bzw. nicht mehr aufgeht. Sie haben vom Nordpol und Südpol denselben Abstand wie die Wendekreise vom Äquator, sind also auf 66° 33' nördlicher und südlicher Breite.
Polseitig dieser zwei Polarkreise - die de facto aber wegen der "astronomischen Refraktion" auf etwa ± 67° 12' liegen - gibt es die Erscheinung der Mitternachtssonne (Polartag) bzw. im Winter die (1-wöchige bis 26-wöchige) Polarnacht.

Pole

Die Pole der Erde liegen auf dem jeweiligen 90. Grad südlicher bzw. nördlicher Breite. Sie sind als Spezialfälle auch keine Umkreise der Erde mehr sondern nur noch Punkte und definiert durch das Zusammenlaufen aller Längengrade.

Breitenkreise als Grenzen

Breitenkreise werden oft als Grenze zwischen Ländern oder Regionen genutzt, vor allem in Nordamerika.

49 Grad Nord: Teil der Grenze zwischen den USA (S) und Kanada (N)
45 Grad Nord: Grenze zwischen Vermont (S) und Kanada (N), Grenze zwischen Wyoming (S) und Montana (N)
42 Grad Nord: Grenze zwischen Kalifornien (S) und Oregon (N), Teil der Grenze zwischen Pennsylvania (S) und New York (N)
41 Grad Nord: Teil der Grenze zwischen Colorado, Utah (S), Wyoming und Nebraska (N)
40 Grad Nord: Grenze zwischen Nebraska (N) und Kansas (S)
38 Grad Nord: Grenze zwischen Nord- und Südkorea im Jahr 1945
37 Grad Nord: Grenze zwischen Utah, Colorado und Kansas (N) sowie Arizona, New Mexico und Oklahoma (S)
35 Grad Nord: Grenze zwischen Tennessee (N) sowie Mississippi, Alabama und Georgia (S)
32 Grad Nord: Teil der Grenze zwischen New Mexico (N) und Texas (S)
26 Grad Süd: Teil der Grenze zwischen South Australia (S) sowie Northern Territory und Queensland (N)

Siehe auch

Längenkreis, Breitengrad, Längengrad, Großkreis, Kleinkreis
Deklination, Ekliptik, Jahreszeiten, Einfallswinkel, Klima, Sonnenstrahlung

Geodäsie

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