Den Breitengrad am Himmel bestimmen

Vor Satelliten bestimmten Seeleute ihren Breitengrad mit einem Winkel, der über dem Horizont gemessen wurde. Die Idee ist einfach. Stehst du bei einer Tagundnachtgleiche auf dem Äquator, steht die Mittagssonne genau senkrecht über dir, bei 90°. Gehst du nach Norden, sinkt die Mittagssonne tiefer in den südlichen Himmel. Der Winkel nimmt für jeden Breitengrad, den du dich bewegst, genau um ein Grad ab.

Auf der Nordhalbkugel beträgt die Sonnenhöhe bei Blick nach Süden am lokalen Mittag

h = 90° − φ + δ

wobei φ dein Breitengrad ist und δ (Delta) die Deklination der Sonne: der Breitengrad des Punkts auf der Erde, der an diesem Tag direkt unter der Sonne liegt. Bei den Tagundnachtgleichen beträgt sie 0° und schwankt im Laufe des Jahres zwischen etwa +23,44° und −23,44°.

Bei einer Tagundnachtgleiche gilt δ = 0, also φ = 90° − h. Eine gemessene Sonnenhöhe von 49° bedeutet einen Breitengrad von 41° N. Zur Juni-Sonnenwende gilt δ = +23,44°, also erreicht die Mittagssonne bei 40° N 90° − 40° + 23,44° = 73,44°. In der Praxis verwendest du für das Datum eine Tabelle mit der Sonnendeklination. So nutzten Navigatoren den Almanach.

Nachts gibt es auf der Nordhalbkugel eine Abkürzung. Polaris, der Polarstern, steht weniger als 1° vom nördlichen Himmelspol entfernt, dem Punkt am Himmel, auf den die Erdachse zeigt. Die Höhe dieses Himmelspols über deinem Horizont entspricht deinem Breitengrad. Daher gilt: Höhe von Polaris ≈ dein Breitengrad (bis auf etwa ein Grad). Steht Polaris 52° über dem Horizont, bist du ungefähr bei 52° N. Am Nordpol steht er senkrecht über dir, am Äquator befindet er sich am Horizont.

Von der Südhalbkugel aus liegt Polaris unter dem Horizont. Kein heller Stern markiert den südlichen Himmelspol. Deshalb verließen sich Navigatoren auf der Südhalbkugel auf die Sonne und andere Methoden.