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Meridian [1]

[363] Meridian. Den Meridian eines Ortes auf der Erde nennt man diejenige Ebene (größten Kreis), die durch die Richtung der Umdrehungsachse der Erde und den Beobachtungspunkt bestimmt wird, die also zugleich durch das Zenit des betreffenden Erdortes geht; s. Koordinaten am Himmel.

Im Meridian erreichen die Gestirne bei ihrer täglichen Bewegung sowohl ihre größte Höhe über als die größte Depression unter dem Horizont, d.h. sie befinden sich dann in oberer bezw. unterer Kulmination. Der Winkel, den die Meridiane verschiedener Orte auf der Erde miteinander einschließen, ist deren Längendifferenz (s. Länge, geographische). Die Meridianebene schneidet die Horizontalebene im Süd- bezw. im Nordpunkt.[363]

Bei der für sehr viele wissenschaftliche und technische Zwecke wichtigen Lage der Meridianebene bezw. der Nord-Südlinie hat man eine größere Anzahl von Methoden, um diese fundamentale Richtung für einen Ort der Erde zu bestimmen. Die Beobachtung des Moments, in dem ein Stern seine größte Höhe erreicht, kann naturgemäß nur ein sehr ungenaues Resultat liefern, obgleich das genau im Meridian stattfinden muß. Die Höhenänderung um die Zeit der Kulmination geht so langsam vor sich, daß sie für mehrere Minuten, während das Gestirn einen erheblichen Weg von Ost nach West zurücklegt, nur mit sehr genauen Instrumenten bemerkt werden kann. Dagegen aber liefert die Beobachtung der Momente, in denen ein Gestirn eine oder zwei Stunden vor und nach seinem Meridiandurchgang die gleiche Höhe erreicht, ein sehr gutes und einfaches Mittel, die Richtung des Meridians (der Mittagslinie) zu bestimmen. Offenbar wird diejenige Linie, die den zwischen den beiden beobachteten Richtungen eingeschlossenen Winkel halbiert, die Meridianrichtung sein. Hat das Gestirn eine eigne Bewegung wie die Sonne oder die Planeten, so müßte an diese Richtung noch eine kleine Korrektion (k) angebracht werden, die von der Deklinationsänderung des Gestirns in einer Stunde (Δδ), der Deklination (δ) selbst, der geographischen Breite des Beobachtungsortes (φ) und der halben Zwischenzeit (t) der beiden Beobachtungen abhängt. Es ist dann

wo im ersten Ausdruck noch h die gemessene Höhe und A die halbe Differenz der beiden Richtungen (das Azimut) sind. In den Zeiten der Tag- und Nachtgleiche ist Δδ am größten; zur Zeit der Solstitien (s.d.) ist Δδ = 0, dann braucht also auch an die Sonnenbeobachtung – wie sie z.B. mit Benutzung der Schattenlängen (s. Gnomon) ausgeführt werden können – keine Korrektion angebracht zu werden. Eine allgemeine Methode, die Meridianrichtung zu finden, besteht darin, daß man überhaupt mittels astronomischer Beobachtung das Azimut irgend eines irdischen, scharfbegrenzten Objekts, eines natürlichen oder auch künstlichen, d.h. einer besonders zu diesem Zweck errichteten Mire beobachtet und sodann an diese Richtung den Betrag des gefundenen Azimuts anbringt. Das Azimut eines Gestirnes findet man bei bekannter Zeitangabe durch trigonometrische Rechnung oder auch direkt aus Höhenmessungen in beiden Fällen in Verbindung mit Rektaszension und Deklination des Gestirns und der bekannten geographischen Breite. Ist A das Azimut eines Gestirns zur Ortssternzeit ϑ, so hat man:

Ist die Zenitdistanz (z) mitgemessen, so hat man:

φ die geographische Breite und δ die Deklination des Gestirns ist. Liest man bei der Einstellung des Gestirns auch zugleich den Horizontalkreis des benutzten Theodoliten ab und ebenso bei der Einstellung auf das irdische Objekt, so kann aus der Differenz beider Einstellungen das Azimut des irdischen Objekts aus dem des cölestischen gefunden werden. Gleichzeitig erhält man dann damit auch diejenige Ablesung auf dem Kreis, die der Richtung der Absehenslinie nach Süden (Südpunkt) oder nach Norden (Nordpunkt) entspricht, also die Richtung der Mittags-(Meridian-) linie, die dann nur noch durch ein ausgestecktes Signal bezeichnet zu werden braucht. Für näherungsweise Bestimmung der Meridianrichtung gibt es noch einige Methoden, von denen hier nur diejenige erwähnt sein mag, die auf der Beobachtung des Polarsterns zur Zeit seiner Kulmination beruht, wobei diese Zeit dadurch ermittelt wird, daß dann der Stern ζ im Großen Bären fast genau mit dem Polarstern im gleichen Vertikal steht. Hält man also einen Lotfaden so, daß der Polarstern und ζ Urs. maj. gleichzeitig von ihm bedeckt werden können, so ist der Polarstern in seiner oberen und ζ Urs. maj. in seiner unteren Kulmination, also beide im Meridian. Das beruht darauf, daß der Polarstern eine fast genau um 12 Stunden andre Rektaszension besitzt1 als ζ Urs. min.; der letztere Stern ist der unter dem Namen des »Reiterchens« allbekannte Doppelstern im Schwanz des Großen Bären.

Literatur: Die Hand- und Lehrbücher der sphärischen Astronomie (Brunnow, Chauvenet, Caspari, Herr und Tinter u.s.w.); Harzer, Ueber geographische Ortsbestimmungen ohne astronomische Instrumente, Petermanns Mitteil., Gotha 1896, S. 111 ff.; Mitteilungen der Vereinigung von Freunden der Astronomie und kosm. Physik, 11. Jahrg., Berlin 1896.

Ambronn.