Waar woont U

Waar woont U ?

januari-2009
Op zekere dag belde boer Bart uit Groningen met boer Piet uit Zeeland ;)
Ik zal u niet lastig vallen met de inhoud van dat gesprek, maar het einde van dat gesprek is wel interessant.
Aan het eind van het telefoongesprek zegt boer Bart tegen boer Piet, heb je al gezien hoe mooi vol de maan deze avond is ?
Ik zal even kijken zegt boer Piet, waar staat de maan ?
Die staat precies midden boven het bakhuus zegt boer Bart.
Boer Piet gaat kijken, komt terug en zegt: inderdaad een mooie volle maan, maar hier staat ie precies boven de perenboom ....
U ziet dat dergelijke plaats aanduidingen niet erg bruikbaar zijn, want waar staat nu die maan wanneer u geen bakhuus of geen perenboom hebt ?
Om dat op te lossen heeft men dan ook in de loop der eeuwen andere methoden bedacht.
Die methoden, daar komen we later op terug.
*
Bij die methoden is het namelijk van belang dat u weet waar u zelf staat op dat moment.
Stel, u bent thuis, weet u dan waar u woont op deze planeet Aarde ?
Kunt u dat uitleggen?
Waarschijnlijk zult u dan zeggen, ik woon in plaats X en dat ligt net tussen de grote steden Y en Z.
Dat is dan vrij ruw en leg dat maar eens uit aan een Chinees die u niet verstaat.
Er is echter een methode om uit te leggen waar u woont die over de hele aarde gebruikt wordt, en waarbij u elkaar niet hoeft te verstaan.
Zo woon ik exact op de breedtegraad 52,19 graden noorderbreedte en op de lengtegraad 5,6 graden.
Later zal u zien dat deze notatie iets anders genoteerd wordt.
*
Om de locatie van sterren en planeten in de ruimte te kunnen bepalen, zullen we exact moeten kunnen bepalen waar we zelf staan.
*
We gaan daarom even terug naar onze tijd in het basis onderwijs, de aardrijkskunde lessen van die tijd.
*
We kunnen ons de aarde voorstellen als een mooie ronde bol, de werkelijkheid is wat anders, maar de geeft op dit moment even niet.
We kunnen om deze bol lijnen tekenen zoals gedaan is in onder staande figuur.
Deze lijnen lopen allemaal parallel, maar zijn niet even lang, omdat de cirkels niet even groot zijn.
Figuur 1:

De lijn in het midden, waarbij staat "evenaar" is de langste lijn om de bol heen, en naar boven toe en naar onder toe worden de cirkels om de bol heen steeds kleiner in diameter.
De grootste cirkel wordt evenaar of soms ook wel linie genoemd, en bevindt zich in het midden van de bol.
Een lijn rondom de bol is altijd 360 graden.
We zien altijd echter maar de helft van de bol, de andere helft ligt immers aan de achterkant.
We zien dus van links naar rechts altijd maar de halve cirkel, en van boven naar onder ook altijd maar de halve cirkel, dus altijd maar 180 graden.
Bekijken we nog een keer figuur 1, dan zien we dat de evenaar als startpunt geldt.
We tellen dus vanaf de evenaar omhoog naar 90 graden toe, en die 90 graden noemen we dan de noordpool.
Zo tellen we ook vanuit de evenaar naar beneden, en de 90 graden omlaag wordt dan de zuidpool genoemd.
Het gedeelte boven de evenaar wordt het noordelijk halfrond genoemd, en het gedeelte onder de evenaar wordt het zuidelijk halfrond genoemd.
Omdat de lijnen van links naar rechts lopen, in de breedte dus, worden ze breedtecirkels genoemd.
Zou je nu vanuit de evenaar een achtste van de bol omhoog draaien, dan zit je op 45 graden vanaf de evenaar en op 45 graden vanaf de noordpool.
Idem, draai je vanuit de evenaar een achtste van de bol omlaag, dat zit je op 45 graden vanaf de evenaar en op 45 graden vanaf de zuidpool.
Beide een breedtegraad van 45-graden dus.
Om die twee nu uit elkaar te kunnen houden, worden de lijnen boven de evenaar, richting de noordpool, noorderbreedte lijnen genoemd (N.B.) , en de lijnen onder de evenaar, richting de zuidpool zuiderbreedte lijnen (Z.B.).
*
We kunnen natuurlijk ook lijnen gaan tekenen tussen de zuidpool en de noordpool.
Dit zien we in figuur 2:
Figuur 2:

U ziet al snel, dat deze lijnen even lang zijn, maar niet parallel lopen.
Omdat ze in de lengte lopen, worden ze lengte cirkels , lijnen , of ook wel meridianen genoemd.
Ook hier zien we in het midden de nullijn (Nul -meridiaan) en dan wordt er 90 graden naar links getekend, west; en er word 90 graden naar rechts getekend, oost.
U herinnert zich vast nog wel van vroeger, dat de lijnen in oostelijke richting oosterlengte wordt genoemd, en de lijnen in westelijke richting westerlengte.
In de tekening ziet u dat de lijnen om de tien graden getekend staan.
U ziet naar links en naar rechts 90 graden getekend staan.
Echter, een bol is 360 graden.
De lengtegraden lijnen tellen dan ook achter de bol gewoon door, en wel beide tot 180 graden, zie ook figuur 12.
Dit is een wezenlijk verschil met de breedte graden !
*
Om een wereld standaard te verkrijgen was het noodzakelijk om vast te leggen waar de nullijn van deze lengtegraad ligt.
In het jaar 1884 heeft men besloten om die lengtecirkel, de nul-meridiaan, door het plaatsje Greenwich in Engeland te laten lopen.
In Greenwich ligt namelijk het Koninklijk Greenwich Observatorium, wat werd gesticht in 1675, en waar onder andere kaartenten behoeve van de scheepvaart voor navigatie op zee werden gemaakt.
Greenwich ligt iets ten zuid-oosten van Londen.
In 1986 werd het observatorium opgeheven, de Britse staat wilde niet langer voor de kosten opdraaien.
In figuur 3 ziet u de achthoekige kamer van het Greenwich Observatorium zoals deze eruit zag in de 17-e eeuw.
Figuur 3:

Laten we op dit moment ook gelijk even de tijd meepakken.
De aarde draait om zijn as, en we kunnen ons die as indenken alsof ie loopt door de noordpool en de zuidpool.
Stel u voor, u staat in Greenwich, en het is exact 12:00 uur, middag dus, en de zon schijnt lekker op uw kruin.
De aarde draait, en wanneer u in Greenwich blijft staan, draait u steeds verder bij de zon vandaan, het wordt donkerder, en op een gegeven moment is het nacht, de aarde, en u dus ook, is zover gedraaid dat de zon niet meer zichtbaar is, die staat aan de andere kant van de bol.
Wanneer u echter lang genoeg wacht, dan ziet u de zon vanzelf weer opkomen, en rond twaalf uur schijnt hij weer keurig op uw kruin.
De aarde is dus keurig eenmaal om zijn as gedraaid in 24 uur tijd.
Ofwel; 360 graden draaiing is 24 uur.
24 uur is 24*60 --> 1440 minuten op een dag (daar heb je die 144 weer ;) )
1440/360 --> 4 minuten ( 4 = master-time-factor).
Dus elke graad die de aarde draait, is er 4-minuten in tijd verstreken.
60 minuten in een uur, en dat geeft 60/4 is 15 graden draaiing van de aarde per uur.
Het plaatsje Greenwich is de standaard, en stel dat het daar nu twaalf uur is; dat moet wel want de zon schijnt immers weer op uw kruin ;)
Vanwege de draaiing van de aarde t.o.v. de zon, ik kom daar later wel een keer op terug, is het zo dat wanneer we westwaarts kijken het daar per 15 graden lengtegraad een uur vroeger is, en wanneer we oostwaarts kijken dat het daar per 15 graden lengtegraad een uur later is.
Dit is heel mooi te zien in de volgende figuur.
Figuur 4:

Bovenstaande figuur is een beetje wazig geworden door het verkleinen ervan, maar wanneer u op het plaatje klikt krijgt u een groter formaat te zien welke wel duidelijk is(eventueel even een paar klikken in het nieuwe scherm voor de volledige grootte ).
*
Wanneer u een wereldbol pakt, en deze om de zon draait, dan zult u zien dat de lengtegraad de zonnetijd bepaalt, en de breedtegraad bepaalt hoe laat de zon opkomt of ondergaat.
Dit is mooi te zien in de volgende figuur.
Figuur 5:

Dan nog even het volgende, en dan sluit ik dit stukje tijd af.
Zoals u in figuur 4 kunt zien, zijn sommige landen dermate uitgestrekt dat ze meerdere tijdzones beslaan.
Zo heeft Rusland 11 tijdzones in aaneengesloten landgebied.
De VS hebben bijvoorbeeld tien tijdzones.
Frankrijk heeft er 12, maar daarbij moet opgemerkt worden dat dit komt door de vele overzeese gebieden.
Sommige landen hebben besloten dat hoewel hun landgebied meerdere tijdzones bevat, ze toch maar één tijdzone toepassen op hun gebied.
Voorbeelden daarvan zijn India en China.
.
De wereldstandaard is dus de Greenwich tijd, de GMT ofwel Greenwich-Mean-Time.
Veel wordt tegenwoordig gewerkt met de UTC tijd ( Coordinated Universal Time) deze wijkt 0,16 seconden af van de Greenwichtijd.
Diverse landen gebruiken voor hun lokale tijdzone vaak andere benamingen.
Deze zijn gelukkig snel te herleiden naar de GMT of UTC.
Om er een paar te noemen:
JST -> Japan Standard Time = UTC+9 uur
MSK -> Moscow Time = UTC+3 uur
AKST -> Alaska Standard Time = UTC - 9 uur
*
Weer even terug naar de plaatsbepaling.
De aarde draait zoals u weet om haar as, en deze as is een denkbeeldige as door de noordpool en de zuidpool heen.
U weet ook dat de aarde om de zon draait.
Nu is het zo dat de denkbeeldige as door de polen niet loodrecht staat op de baan die de aarde om de zon maakt, maar een hoek maakt van ongeveer 23,5-graden,
Dit houdt dan ook gelijk in dat de aardas een hoek maakt van 23,5 graden met de ecliptica, u weet wel dat is de baan die de zon maakt wanneer hij om de aarde lijkt te draaien, de plaats van de dierenriem, de zodiak.
*
De aarde draait eenmaal per 24 uur om zijn as, wat de dag en nacht veroorzaakt hier op aarde.
De aarde draait eenmaal per jaar om de zon, wat de seizoenen veroorzaakt.
*
Figuur 6:

In figuur 6 staat de aarde populair gezegd even links van de zon.
U weet dat de aarde éénmaal per 24 uur om de denkbeeldige as heen draait welke door de noordpool en de zuidpool loopt.
U ziet dat door de schuine stand van de aarde ten opzichte van de baan om de zon de meeste zonnestralen vallen in het vlak met daarin de A en de B.
We zeggen dan dat het zomer is in het noordelijk halfrond, en dus winter in het zuidelijk halfrond.
Ook is duidelijk te zien dat er geen zonnestralen vallen in het linkervlak met daarin B' en A' ; daar is het dus nacht.
Doordat de aarde om haar as draait, is deze situatie 12 uur later exact omgedraaid.
Er valt gelijk iets op wanneer u naar de tekening kijkt, en dat zijn de twee gestippelde cirkeltjes bij de noordpool en de zuidpool.
U ziet dat hoe de aarde ook om zijn as draait, het cirkeltje bij de noordpool in dit figuur 6 altijd zonnestralen zal blijven ontvangen, dus hoewel de aarde in 24 uur om zijn as draait, zal het daar geen nacht worden zolang de aarde aan deze zijde van de zon staat.
Wat ook opvalt is dat in het cirkeltje bij de zuidpool helemaal geen zonnestralen kunnen komen, het is daar dus nacht.
De cirkels worden poolcirkels genoemd, en het zal u niet verbazen dat deze 23,5 breedtegraden vanaf de polen liggen.
Omdat we tellen vanuit de evenaar, ligt dus de Noordpoolcirkel op 90-23,5 -> 66,5 graden Noorderbreedte en de zuidpoolcirkel op 66,5 graden zuiderbreedte.
*
Wanneer we een halfjaar verder zijn, dan staat de aarde als het ware rechts van de zon.
Figuur 7:

Figuur 7 is dus een half jaar verder dan de situatie in figuur 6.
We zien nu meer zonnestralen in het zuidelijk halfrond te recht komen, het is dan dus zomer in het zuidelijk halfrond van de aarde, en winter in het noordelijk halfrond.
Ook is nu duidelijk te zien dat de Noordpool niet meer wordt beschenen door de zonnestralen en de zuidpool wel.
Het is nu dus nacht op de noordpool en dag op de zuidpool, nu gaat op de zuidpool de zon niet meer onder wanneer de aarde elke dag om zijn as draait.
De poolcirkels worden altijd door middel van een stippellijn weergegeven op landkaarten en wereld kaarten.
*
Door de inclinatie van de aardas ten opzichte van de baan van de aarde om de zon treedt er nog een ander verschijnsel op rond de evenaar.
Figuur 8:

We weten inmiddels dat door de scheve stand van de aardas ten opzichte van de baan om de zon, het lijkt alsof de zonnebaan scheef verloopt om de aarde, de Ecliptica.
In figuur 6 zien we dat de zonnebaan de aardebaan kruist bij de punten A en C, dat is dus tweemaal in een jaar.
Rondom 21-Maart, wanneer op het Noordelijk halfrond de lente begint kruist de Zonnebaan de Aardebaan bij punt A.
Dit punt wordt het lentepunt genoemd.
Wij wonen hier in Nederland op het Noordelijk halfrond, en voor ons lijkt het dan of de Zon aan zijn opwaartse gang begint (klimming, declinatie).
Rondom 21-September, als hier op ons Noordelijk halfrond de herfst begint, dan snijdt de Zonnebaan de Aardebaan in punt C.
Dit punt wordt dan het herfstpunt genoemd.
Bij punt B zien we dat de Zon het hoogste punt heeft bereikt ten opzichte van de Aardebaan, we zien voor het grootste gedeelte van de dag de Zon schijnen, dit wordt ook wel de langste dag genoemd, op de Noordpool gat de Zon helemaal niet meer onder en de Zon beweegt zich dan door de Kreeftskeerkring, zo genoemd omdat de Zon dan in het sterrenbeeld Kreeft staat.
Op dit hoogste punt, B,lijkt het vanaf de aarde bekeken alsof de Zon drie dagen stilstaat voordat deze aan de daling begint naar punt C.
Vroeger vierde men dan ook de Zonnestilstand rond de 21-Juni.
Op 21-September is de Zon dan afgedaald naar punt C, en de dagen en de nachten zijn dan ongeveer even lang als bij punt A, 21-Maart.
De Zon gaat daarna verder met de daling en bereikt het laagste punt bij D rondom 21-December en gaat dan door de Steenbokskeerkring.
Deze stippellijn op een Wereldkaart wordt Steenbokskeerkring genoemd omdat de Zon op dat moment in het Sterrenbeeld Steenbok staat.
De dagen zijn hier dan kort en de nachten lang en op de Noordpool is het voortdurend nacht.
Ook op dit punt D lijkt het alsof de Zon weer drie dagen stilstaat voordat deze rond 24-Decmber weer aan de stijging naar punt A begint.
In de oudheid werd dit als een hemelse gave beschouwd en er werd dan ook feest gevierd, van waaruit later het Kerstmis feest is voortgekomen.
U ziet dus dat de Zon rondom de keerkringen als het ware van richting verandert, vandaar ook de naam keer-kring
Op een landkaart of wereldkaart ziet u deze twee ringen getekend als een stippellijn op 23,5 graden Noorderbreedte en 23,5 graden Zuiderbreedte, dus ten weerszijde van de evenaar op 23,5 Graden afstand.
De streek tussen deze twee keerkringen wordt de Tropen genoemd.
Het woord tropen is afgeleid van het Griekse woord 'trepo' wat zoiets betekend als keren of wenden.
.
Wij werken hier in Europa met het decimale getallen stelsel.
Dit wekt verwarring met de notatie waarmee de graden worden aangeduid.
Een graad wordt namelijk onderverdeelt in 60 minuten en een minuut is weer onder te verdelen in 60 seconden, net zoals we met de uur berekeningen op onze klok doen.
23,5 graden is dan in feite ook een verkeerde weergave.
De juiste weergave is 23 graden en 30 minuten; ofwel --> 23°30'
.
Waarom moeten we die graden onderverdelen in minuten en seconden ?
Wel, dat moet voor de nauwkeurigheid.
Stellen we de omtrek van de Aarde op ruwweg 40.074 km.
Verdelen we deze 40.074 km door 360 graden dan is de afstand tussen elke lijn 40.074/360 --> 111 km.
Door nu zo'n graad weer onder te verdelen in minuten, dan wordt de afstand tussen elke minuut 111/60 -> 1,85 km.
Verdelen we nu zo'n minuut weer in seconden, dan wordt de afstand tussen elke seconde 1,85/60 -> 0,03 km ofwel 30 meter.
Door deze benadering is elk plekje op aarde binnen 30 meter nauwkeurig weer te geven.
.
Op elke goede landkaart staat dan ook altijd de lengte graad en de breedte graad weergegeven.
Laten we eens een willekeurig stukje van een kaart pakken.
Figuur 9:

Aan de hand van eerdere tekst moet u nu kunnen vertellen waar dit plekje op aarde ligt.
Ik zal even de weg zijzen ;)
Links in het plaatje zien we onder in de foto 11° staan en iets hoger in de foto links 12° staan.
Omdat we de breedtegraden vanuit de evenaar tellen en de twaalf in deze foto boven de 11 zien staan weten we dat we vanuit de evenaar omhoog tellen.
Fouta in deze foto ligt dus tussen de 11° en 12° graden Noorderbreedte, dus boven de Evenaar.
Kijken we boven in de foto dan zien we links 13° staan en naar rechts 12° staan.
We tellen vanuit de nulmeridiaan welke door Greenwich loopt.
Omdat het getal naar links in de grafiek oploopt weten we dus dat we richting West gaan, dus Fouta ligt tussen de 12° en 13° rechts ofwel westelijk ten opzichte van de nulmeridiaan.
Een graad was ruwweg 111 km dus Fouta ligt ruwweg 1276 km boven de evenaar en ruwweg 1387 westelijk t.ov. de nulmeridiaan.
*
Nederland is een klein landje, en daarom treffen we hier maar enkele breedte en lengte graden aan.
Zo ligt Amsterdam ruwweg op 5° OL en 52°26' NB
Rotterdam op ruwweg 4°30'OL en 51°50'NB
Eindhoven ligt dan 5°30'OL en 51°25'NB
Hieronder even de kaart van Nederland met daarover heen de lengtegraden en breedtegraden.
Figuur 10:

.
Ik sluit even af met een paar leuke plaatjes.
*
Figuur 11:

In figuur 12 ziet een gravure uit 1515 van E. Schön.
Mooi is de schuin verlopende Ecliptica, de Zodiak, de dierenriem te zien.
Ook de evenaar met daarboven en daaronder de keerkringen, en rondom de polen de poolcirkels.
Altijd weer mooi om te zien die tekeningen uit het verleden.
*
Figuur 12:

In figuur twaalf ziet u het punt waar de 180 graden oosterlengte meridiaan en de180 graden westerlengte meridiaan bij elkaar komen, dat is mooi af te lezen onder in de afbeelding.
Dit is als het waarde de achterzijde van de aardbol, bekeken vanuit Greenwich, de plaats van de nulmeridiaan.
Dit is tevens de datumgrens, zoals te zien is links in figuur 4 en figuur 5.
Dus als u eens een dagje terug of vooruit in de tijd wilt... dan weet u waar u moet zijn ;)
*
Vriendelijke groet,
JanS ;)
Disclaimer: Bovenstaande zijn slechts ideeën, verwachtingen en hersenspinsels. Ze hoeven dan ook helemaal niet te kloppen met de werkelijkheid. Handelen met deze gegevens op de beurs is derhalve voor eigen risico, en wordt afgeraden. U kunt daarbij al uw geld verliezen, en meer dan dat !!