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Meridian (Geographie)
Meridian bezeichnet in der Geographie einen halben Längenkreis, der auf der Erdoberfläche von einem geographischen Pol zum anderen verläuft.
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Grundbegriff
Ein Meridian ist in der Geographie ein halber Längenkreis auf der Erdoberfläche. Er verläuft von einem geographischen Pol zum anderen. Alle Orte, die auf demselben Meridian liegen, haben die gleiche geographische Länge, also denselben Längengrad. Deshalb können „Meridian“ und „Längengrad“ für dieselbe Linie auf der Erdoberfläche synonym verwendet werden.
Der Begriff hängt mit dem Sonnenstand zusammen: Auf einem Meridian liegen alle Orte, an denen die Sonne zur gleichen Zeit ihren mittäglichen Höchststand erreicht. Dort ist also gleichzeitig Mittag. Der Ausdruck „Längengrad“ betont stärker die Winkelangabe, der Ausdruck „Meridian“ stärker den Zusammenhang mit dem Sonnenstand zur Mittagszeit.
Manchmal wird „Meridian“ ungenau für einen vollständigen Längenkreis verwendet. Genau genommen ist ein Meridian aber nur ein halber Längenkreis. Außerdem gibt es einen anderen Meridianbegriff in der Astronomie: Dort bezeichnet „Meridian“ kurz den Himmelsmeridian, einen besonderen Großkreis an der Himmelskugel.
Geometrische Eigenschaften
Wenn man sich die Erde als Kugel denkt, sind Längenkreise immer Großkreise. Ein Großkreis ist ein Kreis auf einer Kugel, dessen Ebene durch den Mittelpunkt der Kugel geht. Meridiane sind dann halbe Großkreise. Betrachtet man die Erde genauer als Rotationsellipsoid, also als an den Polen abgeplatteten Körper, sind wegen der Rotationssymmetrie trotzdem alle Meridiane gleich lang.
Auf dem WGS84-Referenzellipsoid beträgt die Länge eines Meridians ungefähr 20 003,93 km. Ein Referenzellipsoid ist ein mathematisches Modell der Erdform, das für Vermessung und Karten benutzt wird.
Der Abstand zwischen zwei Meridianen verändert sich mit der geographischen Breite. An den Polen laufen alle Meridiane zusammen. Von dort aus wird der Abstand zwischen ihnen größer, bis er am Äquator sein Maximum erreicht. Den Abstand zwischen zwei Meridianen, die 1° auseinanderliegen, nennt man Abweitung. Sie hängt vom verwendeten Referenzellipsoid ab. Beim Bessel-Ellipsoid beträgt die Abweitung am Äquator 111,307 km, auf dem 50. Breitengrad, also zum Beispiel in Mitteleuropa, nur 71,687 km.
Nullmeridiane und Gegenmeridiane
Anders als bei den Breitenkreisen gibt es bei den Meridianen keinen natürlich ausgezeichneten Meridian. Deshalb kann grundsätzlich jeder Meridian als Bezugsmeridian oder Nullmeridian festgelegt werden. Wichtige historische Nullmeridiane waren der Meridian von Ferro, der in vielen europäischen Landkarten verwendet wurde, der Meridian von Paris durch das Pariser Observatorium, der 1718 festgelegt wurde, und der Meridian von Greenwich bei London, der in vielen Seekarten genutzt wurde.
Auf der Internationalen Meridian-Konferenz von 1884 wurde der Meridian von Greenwich als internationaler Nullmeridian festgelegt. Gleichzeitig wurde die mittlere Sonnenzeit an diesem Meridian als Greenwich Mean Time bestimmt. Ältere Nullmeridiane wurden danach aber noch weiterverwendet: Der Pariser Meridian galt in Frankreich bis 1911, für die Zeitrechnung sogar bis 1978; der Ferro-Meridian wurde in deutschen Kartenwerken bis 1923 benutzt.
Ein Antimeridian ist der Meridian, der einem gegebenen Meridian genau gegenüberliegt. Beide zusammen bilden einen vollständigen Großkreis und teilen die Erde in zwei Halbkugeln. Ein Beispiel sind der Nullmeridian und der 180. Meridian.
Meridiane und Zeitzonen
Zeitzonen orientieren sich an Meridianen. Eine vollständige Umdrehung der Erde in Bezug auf die Sonne dauert durchschnittlich rund 24 Stunden. Deshalb entspricht ein Unterschied von 360°/24 = 15° geographischer Länge einer Zeitdifferenz von 1 Stunde beim Meridiandurchgang.
Früher konnte jeder Ort seine lokale Ortszeit nach dem Sonnenstand verwenden. Heute hat diese Ortszeit nur noch geringe Bedeutung, weil für größere Gebiete eine einheitliche gesetzliche Zeit festgelegt wird: eine Zeitzone. Die Zeiten der Zeitzonen unterscheiden sich meistens um volle Stunden, seltener um eine halbe oder dreiviertel Stunde wie in Nepal.
Ideale Zeitzonengrenzen würden meist entlang von Meridianen im Abstand von 15° verlaufen. In der Wirklichkeit folgen die Grenzen aber meistens politischen Grenzen, besonders Landesgrenzen. Eine Besonderheit bilden die Pole: Dort laufen alle Meridiane zusammen, sodass auch alle Zeitzonen zusammenfallen. Für die Antarktis wurde festgelegt, dass überall die Koordinierte Weltzeit gilt.
Beispiele besonderer Meridiane
Der Meridian 10° östlicher Länge hat eine besondere Bedeutung für manche Weltkarten. Auf den meisten Weltkarten bildet er die Mittelsenkrechte zum Äquator. Dadurch liegt die Beringstraße, die Asien und Nordamerika trennt, am rechten und linken Kartenrand gleich weit von der Kartenmitte entfernt. Wenn stattdessen der Nullmeridian als Mittelsenkrechte verwendet wird, erscheint die Landmasse der Nordhalbkugel nicht mittig, weil durch die Beringstraße nicht der 180. Längengrad verläuft, sondern der Meridian 170° westlicher Länge. Dieser liegt auf demselben Längenkreis wie 10° östlicher Länge.
Der Meridian 15° östlicher Länge verläuft durch Görlitz, die östlichste Stadt Deutschlands. Die mittlere Sonnenzeit ist auf diesem Längengrad genau eine Stunde gegenüber Greenwich verschoben. Die Görlitzer Ortszeit entspricht der Mitteleuropäischen Zeit, kurz MEZ. Deshalb wird die MEZ manchmal auch „Görlitzer Zeit“ genannt.
Ein weiteres historisches Beispiel ist die Demarkationslinie nach dem Spanisch-Portugiesischen Vertrag von Tordesillas von 1494, die etwa bei 38° westlicher Länge lag.
Meridianexpedition und Urmeter
Die Meridianexpedition begann 1792. Ihr Ziel war es, die Strecke eines Teils des Längenkreises durch Paris zu bestimmen. Dazu sollte der Abstand zwischen den Breitenkreisen der Städte Dünkirchen und Barcelona vermessen werden. Beide Städte liegen nahezu auf demselben Meridian wie Paris.
Verantwortlich waren Jean-Baptiste Joseph Delambre, Pierre Méchain und Méchains Assistent Jean Joseph Tranchot. Méchain und Tranchot übernahmen den südlichen Abschnitt, Delambre den nördlichen. Die Expedition dauerte insgesamt rund sieben Jahre. Sie wurde durch die Folgen der Französischen Revolution sowie durch kriegerische Ereignisse wie die Invasion durch Preußen und den Französisch-Spanischen Krieg behindert. Die Grundlinie für die Triangulationen wurde bei Paris eingemessen. Triangulation bedeutet Vermessung mithilfe von Dreiecken.
1799 wurden die Ergebnisse auf einer internationalen Wissenschaftler-Konferenz in Paris bestätigt. Noch im selben Jahr wurde nach dem berechneten Ergebnis ein Maß konstruiert und das Urmeter aus Platiniridium gefertigt. Es wurde zunächst in ganz Frankreich als Maßeinheit gültig. Das Meter war 1793 als ein von der Erde abgeleitetes Maß definiert worden: als der zehnmillionste Teil der Strecke vom Pol zum Äquator, also eines halben Meridians oder eines Viertels eines Längenkreises, auch Erdquadrant genannt. Die damals festgelegte Meterlänge wich nur um 0,2 Millimeter von der später genauer bestimmten Länge eines Vierzigmillionstels des über die Pole gemessenen Umfangs der abgeplatteten Erde ab. Eine weitere Erkenntnis der Expedition war, dass die wahre Form der Erde nicht als gleichmäßiges Ellipsoid beschrieben werden kann.
