Breedte- en lengteligging

Breedteligging

De ligging van een punt op de aardbol wordt aangegeven door twee coördinaten die de geografische lengte en breedte genoemd worden. Voor de breedteligging is de evenaar het nulpunt, en de parallelcirkels (de cirkels op de aardbol evenwijdig aan het vlak van de evenaar) zijn de breedtecirkels, cirkels met een constante breedteligging. Waarom plaatsbepaling zo belangrijk is maken de foto's hieronder duidelijk : navigatie kan niet zonder plaatsbepaling.

 

Bepaling van de breedteligging

De positie van de rotatie-as van de aarde verandert slechts zeer langzaam ten opzichte van de sterren, zo kunnen we de stand van de nachtelijke sterrenhemel gebruiken om de breedtecirkel waarop we ons bevinden te bepalen :

Poolshoogte = noorderbreedte

Mits een kleine correctie kunnen we de stand van de Poolster hiervoor gebruiken. 90º is dan de noorderbreedte van de noordpool, en voor de evenaar is het 0º. Met een moderne sextant kan de hoogte van de Poolster tot op 10 boogseconden nauwkeurig bepaald worden, wat overeenkomt met de positie van een schip tot op een paar honderd meter.

     

^ Twee kaartjes van de hemel boven Hove : de Poolster staat op 51º08’ boven de horizon. Hove ligt dus op 51º08’ noorderbreedte. Breedteligging bepalen is dus heel eenvoudig.

Lengteligging

De tweede coördinaat die gebruikt wordt in de plaatsbepaling is de lengteligging. Voor de lengteligging is de nulmeridiaan (Greenwich-meridiaan) het nulpunt, en de lengtecirkels (de cirkels op de aardbol door noord- en zuidpool) zijn de meridianen, lijnen met een constante lengteligging. Meridianen staan dus loodrecht op de evenaar. Op 24 uur draait de aarde om haar as, wat overeenkomt met een hoek van 360º. Als op de ene plaats de middag 4 uur later valt dan op de andere plaats ligt die ene plaats 60º meer naar het westen. 1 uur verschil komt overeen met 15º hoekverschil.

Het verschil in lengtegraad komt dus perfect overeen met het verschil in lokale tijd.

Als voorbeeld nemen we Greenwich en Hove : op 9 september staat in Hove de zon op haar hoogste punt om 13u39m24s lokale zomertijd, of 11u39m24s universele tijd. Voor Greenwich is dat 12u57m11s lokale zomertijd of 11u57m11s universele tijd. Het verschil in lokale tijd is dus 17m47s, of 1067s. Vermits 1 uur (of 3600s) overeen komt met 15º kunnen we uitrekenen dat het hoekverschil tussen Hove en Greenwich 4º27’ bedraagt. Greenwich is het nulpunt voor de lengteligging, Hove ligt dus op 4º27’ oosterlengte.

Van links naar rechts : John ‘Longitude’ Harisson (1693-1776) en vier van zijn klokken voor de zeevaart. De klokken zijn gebouwd in de periodes 1730-1735, 1737-1739, 1740-1759 en 1755-1759. Die laatste klok was eigenlijk de eerste klok die voldoende nauwkeurig was om ook op zee de lengteligging te kunnen bepalen. In 1707 vergingen 4 Engelse schepen (met in totaal 2000 mensen aan boord) door gebrekkige navigatie. Om die navigatieproblemen op te lossen wordt een beloning van 20000 pond uitgeloofd, en die beloning werd toegekend aan Harisson.


Op een maand tijd heeft de maan een ganse omwenteling uitgevoerd van west naar oost tegen de achtergrond van de sterren. We zouden de maan kunnen beschouwen als de wijzer van een gigantische hemelklok, met de sterren van de ecliptica als wijzerplaat.

Als we de sterren ‘s nachts tegen 15º per uur van oost naar west zien schuiven beweegt de maan slechts tegen 14º30’ per uur. De maan gaat dus schijnbaar een halve graad (zowat haar eigen diameter) per uur achterblijven. Of andersom, een ster die ten oosten van de maan staat gaat per uur een halve graad dichter bij de maan komen.

Als voorbeeld nemen we de situatie op 9 september 2000 om 22 uur te Hove. De afstand tussen het midden van de maan en de ster h Capricorni bedraagt 10º18’ (bovenste figuur rechts). Als ongeveer 40 minuten later de afstand opnieuw bepaald wordt is die verminderd tot 9º57’ (onderste figuur rechts).

 

 

 

 

In vergelijking met het bepalen van de breedteligging is het bepalen van de lengteligging een stuk ingewikkelder. Een klein overzicht van wat nodig is om de lengtegraad te bepalen :

! goede meetinstrumenten

! juiste sterrenkaarten

! hoogte van een welbepaalde ster boven de horizon (geeft de lokale tijd)

! maantabellen

! omrekeningsformules voor de parallax (van op een andere plaats op aarde lijkt de maan een andere positie te hebben. Alle gebruikte tabellen zijn opgesteld bekeken vanuit het middelpunt van de aarde)

 

Bestanden: 
BijlageGrootte
PDF icon Poster Breedteligging.pdf1002.88 KB
PDF icon Poster Lengteligging.pdf664.78 KB

Is er iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden? Mail ons!