Horizont

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Horizont im Atlantik

Der Horizont (altgriechisch ὁρίζων horízōn, Genitiv ὁρίζοντος horízontos) ist die Grenzlinie zwischen der sichtbaren Erde und dem Himmel. Mit dem griechischen Wort horízōn ist eigentlich horízōn kýklos gemeint, der „begrenzende Kreis“ (zu ὁρίζειν horízein „begrenzen“).[1]

Die vom idealen Horizont aufgespannte Ebene ist die Horizontebene oder Horizontalebene; sie steht rechtwinklig zur Zenit- oder Lotrichtung. Eine waagerechte Ebene oder Linie wird häufig auch als Horizontale bezeichnet.

Der Begriff Horizont wurde im 17. Jahrhundert von Philipp von Zesen durch den Ausdruck Gesichtskreis verdeutscht, der heute aber nicht mehr mit dieser Bedeutung verwendet wird.[2]

Präzise Definitionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Horizonte (schematisch, nicht maßstäblich). Der Betrachter steht auf dem Punkt M und blickt von A aus.

H H' – astronomischer Horizont
C1 C2 C3 C4 – nautischer Horizont
B1 B2 B3 B4 – optischer Horizont
Der astronomische Horizont ist ebenfalls kreisförmig; hier ist er als Gerade dargestellt, wie er dem Betrachter beim Blick in eine bestimmte Richtung erscheint.

Genauer betrachtet sind einige Bedeutungen zu unterscheiden, die sich alle durch unterschiedliche Sichtweiten und scheinbare Entfernungen zum Horizont unterscheiden:

  • Natürlicher oder Landschaftshorizont: die Grenzlinie zwischen Himmel und Erde, wie sie von den örtlichen Bedingungen (Landschaft, Berge, Stadtsilhouette) abhängt.
  • Mathematischer Horizont oder astronomischer Horizont: die Schnittlinie der Himmelskugel mit jener Ebene, die im Beobachtungsort rechtwinklig zur Lotrichtung steht. Letztere ist aber nicht die Richtung vom Beobachter zum Erdmittelpunkt, sondern weicht davon wegen Erdabplattung und Lotabweichung um bis zu 0,2° ab.
  • Nautischer Horizont, Kimm(ung), Kimmlinie: der natürliche Horizont am Meer. Er liegt je nach Beobachterhöhe um die Kimmtiefe unter dem mathematischen Horizont.
  • Optischer Horizont: durch die Lichtbrechung in der Lufthülle (terrestrische Refraktion) wird die Sichtweite größer und der Horizont in weiterer Entfernung gesehen.
  • Radiohorizont: Radiowellen verhalten sich (abhängig von ihrer Wellenlänge, erst ab Ultrakurzwelle spricht man von quasioptischer Wellenausbreitung) ähnlich wie Licht. Auch hier wird die Brechung durch einen größeren scheinbaren Erddurchmesser berücksichtigt.

Die Horizontebene ist die Ebene des geometrischen Horizonts. Die Vertikale auf diese Ebene schneidet die Himmelssphäre in Zenit und Nadir.

Horizont in der Nautik, Kimmlinie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Kimm ist die auf offenem Meer sichtbare Grenzlinie zwischen Wasser und Himmel. Auf sie beziehen sich Messungen von Höhenwinkeln, zum Beispiel mit einem Sextanten.

Wegen der Erdkrümmung – der mittlere Erdradius beträgt 6371 km, der Krümmungsradius der Erde liegt zwischen minimal 6334 km und 6400 km maximal – erscheint die Kimm umso tiefer unter dem mathematischen Horizont, je höher sich der Beobachter über dem Meeresspiegel befindet.

Daher müssen die Höhenwinkel um die Kimmtiefe verkleinert werden. Diese sogenannte Höhenbeschickung beträgt

(Kimmtiefe in Bogenminuten; Höhe des Beobachters in Metern).

Entfernung d des Horizonts, von einem Beobachter in der Höhe h

Nach der DIN 13312 („Navigation; Begriffe, Abkürzungen …“) soll für die Kimmtiefe in der Seefahrt die Abkürzung „Kt“, im Englischen die Abkürzung „D“ (von dip of horizon), in der Luftfahrt die Abkürzung „Dip“ verwendet werden; als Formelzeichen wird für die Seefahrt k empfohlen.

Die Entfernung des Horizonts von einem Punkt mit der Höhe über der Erdoberfläche lässt sich berechnen nach der Formel

mit als Krümmungsradius der Erde, maximal ca. 6400 km. Mit diesem Wert, angegeben in Metern, ergibt sich für eine Beobachtungshöhe von 400 m: rund

Für Höhen , die sehr viel kleiner als der Erdradius sind , kann der Term gegenüber vernachlässigt werden; damit erhält man vereinfacht die folgende Näherungsformel[3]

Setzt man hier den mittleren Erdradius (6,371 Mm) für ein, so erhält man die Horizontdistanz in Kilometern, bei Angabe der Höhe in Metern, mit der Faustformel:

Die geometrisch berechnete Distanz zum nautischen Horizont entspricht jedoch wegen der Lichtbrechung in der Erdatmosphäre nicht der Entfernung zum optischen Horizont. Abhängig von den Druck- und Temperaturbedingungen in der unteren Lufthülle kann die terrestrische Refraktion erheblich schwanken. Im Mittel liegt der scheinbare Erdradius bei ca. 7680 km und der gesehene Horizont um rund ein Zehntel weiter entfernt als der geometrisch berechnete.

Für Details und zusätzliche Beispiele siehe auch geodätische Sichtweite.

Horizont in Mathematik, Astronomie und Geodäsie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Horizont im mathematischen Sinn ist ein Großkreis, der die Sphäre oder Himmelskugel in zwei gleiche Hälften teilt und dessen Pol der Zenit ist.

Geometrischer Horizont
ein Großkreis im oben erwähnten Sinn, der in der Astronomie zwei Bezugspunkte kennt:
  • Geozentrischer (Wahrer) Horizont: die horizontale Ebene geht durch den Erdmittelpunkt
  • Topozentrischer (Scheinbarer) Horizont (häufiger verwendet): durch einen Ort an der Erdoberfläche, beziehungsweise durch den Standpunkt des Beobachters. Der Unterschied im Höhenwinkel eines Gestirns entspricht der Parallaxe, während die Azimute dieselben sind.

Er ist die Basis des Horizontsystems – ein Koordinatensystem, in dem Gestirne und terrestrische Messpunkte durch Richtung (Azimut, Kurs) und Höhenwinkel angegeben werden. Senkrecht zum Horizont – also durch den Zenit – verlaufen die Vertikalkreise, von denen der Meridian genau in Nord-Süd-Richtung liegt.

Horizont als Messbezug

Der Horizont ist der wichtigste Bezug für lokale Messungen. Die wichtigsten Geräte zu seiner Realisierung sind die Wasserwaage bzw. (genauer) die Röhrenlibelle, ferner Höhenkompensatoren und andere Pendelkörper, elektronische Neigungssensoren und bisweilen Flüssigkeits- bzw. Quecksilberspiegel.
Die Messung der Horizontalen erfolgt mit Nivelliergerät, die Aufstellung von Messinstrumenten wird Horizontieren genannt.

Horizont in der Kunst[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Blick auf den Erdhorizont (Space Shuttle Endeavour, 2002)

Der Begriff Horizont wird in der Kunst vielfach als Sinnbild für Sehnsüchte und Utopien verwendet. Beispiele dafür sind das Lied Horizont von Udo Lindenberg, der Roman Der verlorene Horizont von James Hilton oder das Bild Forgotten Horizon von Salvador Dalí. In den Werken des Künstlers Jens Lausen spielt der Horizont eine zentrale Rolle.

Die Gruppe Knorkator thematisiert in ihrem Lied Wie weit ist es bis zum Horizont die Berechnung der Entfernung bis zum Horizont über den Satz des Pythagoras.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Horizons – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Horizont – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikiquote: Horizont – Zitate

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Das Wort im Lateinischen: horizon, Genitiv horizontis. Duden online: Horizont
  2. Duden online: Gesichtskreis
  3. Diese Näherung gilt auch für auf 10 km Höhe fliegende Flugzeuge.