Zu Zeiten als das Längenproblem noch ungelöst war, hatten die Seeleute nur eine Chance den Hafen (mit bekannter Breite) wiederzufinden. Sie mußten "Breite segeln" indem Sie auf dem bekannten Breitenkreis stracks ost- bzw. westwärts segelten. Aber wie wurde die Breite bestimmt ?
Mit einem der in der Rubrik Winkelmesser
vorgestellten Messgeräte, heute natürlich einem Sextanten, wird die Höhe
des Nordsterns bzw. die Höhe der Sonne über dem Horizont gemessen.
Im Fall der Sonne geschieht dies, wenn sie genau im Süden d.h. auf ihrem höchsten
Stand steht während der Nordstern immer gemessen werden kann wenn die Sichtverhältnisse
seine Messung erlauben.
Wenn wir für einen Augenblick vernachlässigen, daß der Nordstern um ca. 1°
neben der wirklichen Nordposition steht, ist beiden Fällen, der Nordstern-
wie der Sonnenmessung, gemeinsam, daß sich das beobachtete Objekt zusammen
mit dem Beobachter auf dem gleichen Längengrad und damit auf einem Großkreis
befindet.
Die gesamte geometrische Konstruktion zur Auswertung dieser Messungen liegt
dadurch in einer Ebene, die Auswertung kann deshalb mit Hilfe der einfachen
planaren Geometrie erfolgen. Die Kenntnis der Zeit ist dafür nicht erforderlich.
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In der Skizze ist:
hb = berichtigte Sextantablesung Z = Zenitabstand des Nordsterns Z + damit ist die beobachtete Höhe des Nordsterns ist also gleich der geographischen Breite des Beobachters. |
Der Nordstern steht wie schon gesagt nicht ganz exakt am Himmelsnordpol, vielmehr beschreibt er im Laufe von 24 Stunden um diesen einen kleinen Kreis mit etwas weniger als 1º Durchmesser. Je nach Stellung des Nordsterns bei der Messung mißt man also eine bis zu 1º falsche Höhe. Entsprechend dem Fehler des gemessenen Winkels wird die ermittelte Breite um den gleichen Betrag falsch sein. Die unkorrigierte Messung des Nordsterns kann also Fehler von bis zu 60 Seemeilen in Nord- oder Süddrichtung ergeben. Drei einfach zu nutzende Tafeln zur Korrektur dieses Fehlers enthält u.a. das Nautische Jahrbuch auf seinen rosa Seiten.
Die Mittagsbreite
Mißt man die Höhe der Sonne über dem Horizont in genau
dem Moment, in welchem sie auf dem gleichen Längengrad wie der Beobachter,
also genau südlich, oder auch genau nördlich vom Beobachter steht,
so hat sie in diesem Augenblick ihre größte Höhe im Tagesverlauf,
es ist Ortsmittag, der diesem Verfahren den Namen gab. Dieser Zeitpunkt wird
auch Kulmination genannt.
Dazu 3 Skizzen, die folgende Situationen illustrieren:
In den Skizzen ist
(Phi) = Geographische
Breite des Beobachters
(Delta)= Abweichung
der Sonne vom Äquator ( Declination )
hb = berichtigte Sextantablesung
Z = Zenitabstand der Sonne
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1.) Die Sonne hat eine nördliche Abweichung, in
englischen Unterlagen auch Declination Aus der Zeichnung ergibt sich: Z = Der aktuelle Wert für die Declination |
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2.) Die Sonne hat eine südliche Abweichung oder
Declination Aus der Zeichnung ergibt sich: Z = Der aktuelle Wert für die Declination |
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3.) Die Sonne hat eine nördliche Abweichung
(Declination Aus der Zeichnung ergibt sich: Z = Der aktuelle Wert für die Declination |
Selbstverständlich müssen die am Sextant abgelesenen Werte noch berichtigt werden, so wie es im Kapitel über den Sextant im Absatz "Gesamtberichtigung" angegeben ist.
Misst man andere Sterne als den Nordstern oder misst man die Sonne zu einem
beliebigen Zeitpunkt, so benötigt man ein universell anwendbares Rechenverfahren
zur Auswertung der Beobachtung, das Höhenverfahren
wird dem nautischen Jahrbuch entnommen.