95
kurz vor Sonnenaufgang. Mit der steigenden Sonne vermehrt
sich die Menge des Dampfgehaltes, weil die Verdunstung reich-
licher wird, die Vermehrung dauert aber nur bis 8 oder 9 Uhr,
weil ein durch die starke Erwärmung des Bodens aufsteigender
Luftstrom den entwickelten Wasserdampf mit sich in die Höhe
führt; von 4 Uhr an nimmt der Wassergehalt der untern Lust-
schichten wieder zu, weil der aufsteigende Luftstrom aufhört und
die fortgehende Verdunstung denselben ausschließlich zu Gute kommt,
und zwar geschieht dies bis gegen 9 Uhr, von da ab sindet eine
Abnahme bis zum folgenden Morgen statt wegen der bei weiter
sinkender Temperatur erfolgenden Condenfation des Wasserdunstes.
Diese Veränderungen gelten aber nicht für alle Gegenden der
Erde; auf Bergen findet z. B. nur ein Maximum und ein Mini-
mum im Wassergehalte der Luft statt. In ähnlicher Weise ändert
sich wegen verschiedener Temperatur der Dampfgehalt der At-
mofphäre im Laufe eines Jahres; die Maximalwerte fallen in
die wärmere Jahreszeit. Im December ist die Luft bei uns im
Durchschnitt am feuchtesten, im August aber ist sie am trockensten,
trotzdem daß ihr Wassergehalt sehr groß ist. Wir nennen die
Luft trocken, wenn das Waffer rasch verdunstet und feuchte Ge-
genstände durch die rasche Verdunstung bald trocken werden,
sprechen aber damit kein Urtheil über den absoluten Wassergehalt
der Luft aus.
Die Verdunstung nun ist der erste Grund der übrigen so-
genannten wässerigen Lufterscheinungen oder der Hydrometeore:
des Thaues, des Nebels, der Wolken, des Regens, des Schnees
und des Hagels.
Durch die Ausstrahlung der Wärme gegen den Himmels-
räum erkalten in der Nacht alle Körper mehr oder minder, na-
mentlich Pflanzen, Gräser und Blätter; ihre Temperatur sinkt
2° bis 8° unter die der Luft, die erkalteten Gegenstände erniedrigen
aber auch die Temperatur der sie zunächst umgebenden Luft, so
daß sie nicht mehr soviel Wasserdampf behalten kann. Das
Wasser scheidet sich ab und bildet den zarten Hauch oder eigent-
liche Tropfen auf dem erkalteten Körper. Dieser wässerige Nieder-
schlag heißt Thau; Reif dann, wenn er gefriert. Da die Luft,
wenn sie schnell über die erkalteten Gegenstände hinzieht, nicht
genügend abgekühlt werden kann, so thaut es nur bei Windstille.
Ebenso thaut es nicht bei bewölktem Himmel, weil die Wolken
die Wärmeausstrahlung gegen den Himmelsraum hindern. Deckt
man in einer heitern stillen Sommernacht ein Nasenplätzchen mit
einem Tuche zu, so wird man am Morgen unter dem Tuche
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TM Hauptwörter (200): [T24: [Luft Wasser Wärme Körper Erde Wind Regen Höhe Temperatur Schnee]]
159
Mondbahn eine andere Lage als die Ekliptik haben. Die Ebene
der elfteren bildet mit der der letzteren einen Winkel von 5° 9'
und schneidet dieselbe nur in zwei Punkten. Die beiden Dnrch-
schnittspunkte heißen die Knoten der Mondbahn, der aufsteigeude
$ heißt Drachenkopf und der niedersteigende N Drachen-
schwänz. Die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Ständen-
des Mondes im Drachenkopfe nennt man Drachenmonat oder
Knotenumlauf. Derselbe dauert nur 27 Tage, 5 Stunden,
5 Minuten und 36 Secnnden, weil, wie die Aequinoctialpunkte,
auch die Knoten rückläufig sind und sich also gegen die Ordnung
der Zeichen von Osten nach Westen drehen, täglich c. 3' 11",
jährlich c. 19°. Nach etwa 19 Iahren sind die Knoten um die
Knotenlinie herumgekommen, deshalb fallen nach diesem Zeit-
räume dieselben Mondphasen auf dieselben Tage im Jahre. Dieser
Zeitraum wurde von Meton (400 v. Ch.) zuerst berechnet und
heißt Mondzirkel; er wird von dem Jahre an gezählt, da der
Neumond, wie 1862, auf den 1. Januar fällt.
Geht nun der Voll- oder Neumond durch einen Knoten oder
befindet er sich in unmittelbarer Nähe, so entsteht eine Finsterniß,
und zwar kann nur bei Neumond eine Sonnensinsterniß und bei
Vollmond eine Mondsinsterniß stattfinden. Sobald aber der Neu-
mond oder der Vollmond ganz unter oder ganz über der Ekliptik
hinweg geht, kann keine Finsterniß eintreten. Die Sonnenfinster-
nisse werden in Partiale oder theilweise a, in totale oder
völlige b und in ringförmige c unterschieden.
Fig. 24.
a b c
Die totalen Finsternisse sind entweder central oder nickt central.
Steht nach Fig. 25 bei einer Sonnensinsterniß die Erde im
Aphelium, der Mond im Perigäum, so erscheint uns der scheinbare
Durchmesser des Mondes c d größer als der scheinbare Durchmesser
der ^onne a b, folglich deckt die Mondscheibe vollständig die Sonnen-
scheibe. Die Verfinsterung ist eine totale (totus ganz) und zugleich
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160
Fig 25.
M\
eine centrale, wenn der Rand der deckenden Mondscheibe im
Augenblicke der Centralität über den Sonnenrand hinaus geht.
Steht dagegen der Mond im Apogäum, die Erde im Perihelium,
so ist der scheinbare Durchmesser des Mondes kleiner
als der der Sonne; fallen nun die Centra beider
Scheiben zusammen, so sieht man um die dunkle
Mondscheibe den leuchtenden Sonnenrand als
leuchtenden Ring. Fällt endlich der Neumond
neben den Knoten, so geht die Mondscheibe seit-
wärts über die Sonnenscheibe, und es entsteht eine
partiale Sonnensinsterniß (pars, der Theil).
Während die Sonnenfinsternisse eine bloße Ver-
deckung sind und eigentlich Erdfinsternisse heißen
sollten, sind die Mondfinsternisse eine wirkliche
Beschattung. Man unterscheidet ebenfalls Partiale
und totale Mondfinsternisse; sie sind nicht wie
die Sonnenfinsternisse auf einem Theil der Erdober-
fläche, sondern überall, sobald der Mond für einen
Ort über dem Horizonte steht, sichtbar, und zwar
entweder partial oder total. Ringförmige Mond-
finsterniffe sind unmöglich, da der Erdschatten stets
einen größern Durchmesser hat als der Mond.
Aus diesem Grunde kann auch eine totale Mond-
sinsterniß entstehen, wenn der Mond auch nicht
durch den Mittelpunkt des Erdschattens geht, wie
Fig. 26 veranschaulicht. Ist m m' der Weg, den der Vollmond
durch den Kernschatten der Erde macht, so ist, da zur Zeit des
Vollmondes die Centra Sem in eine Linie fallen und Lp senk-
recht auf der Mondscheibe steht, E b parallel Mm; Mm aber der
gesuchte Radius des Schattendurchschnittes. Es ist aber E b:
F b P M
Mm = Ep:Pm; Mm ——^—. Eb — dem Erdradius
— 860 Meilen, Pm— 391000 — 51000 Meilen oder — der
Länge des Erdschattens weniger Entfernung des Mondes von der Erde,
Ep — 191000 M.il-„; folglich H « = 86° • (^00^000)
— c. 630 Meilen — dem Radius des Erdschattens in einer Ent-
fernuug von 51000 Meilen. Da nun der Mondradius etwa
234 Meilen beträgt, so ist der Halbmesser des Erdradius an jenem
Punkte, da ihn der Mond passirt, etwa 3 mal größer, und es kann
auch dann eine totale Mvndfinsterniß eintreten, wenn die Centra
Mes nicht in eine Linie fallen. Eine partiale Mvndfinsterniß
ke
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161
entsteht, wenn der Vollmond so weit
über oder unter dem Knoten weggeht,
daß der Erdschatten ihn nur zum Theil
verfinstern kann.
Die Finsternisse wiederholen sich
in derselben Reihenfolge und Art in
einem Zeitraum von 18 Iahren 11 Ta-
gen, welche man die Chaldäische oder
Halley'sche Periode nennt; denn ist
zu einer Zeit etwa eine Mondfinster-
niß, so muß eine gleiche eintreten, wenn
Erde und Mond wieder in derselben
Stellung zur Sonne sich befinden.
In derselben Stellung zu einem Knoten
seiner Bahn steht aber der Mond nach
einem Drachenmonat von 27,21222 Tagen
und nach einem Vielfachen dieser Zeit;
zur Sonne steht derselbe wieder in
Opposition nach einem synodischen Mo-
nat von 29,530588 Tagen und nach
einem Vielfachen dieser Zeit. Nun ist
das 223fache von 29,530599 gleich
6 5 8 5,32vi24 und das 242 fache von
27,21222 gleich 6 5 8 5,35762, mithin muß
nach Ablauf von 6585 Tagen oder
18 Iahren 11 Tagen die Stellung
der drei Himmelskörper dieselbe sein
und derselbe Cyklus von Finsternissen
wieder beginnen. Während der 223
synodischen oder 242 drakonitischen
Mondumläufe treten 29 Mond- und
41 Sonnenfinsternisse ein.
26.
§ 11.
Die Sonne.
Die Parallaxe der Sonne, von Aristarch von Samos be-
reits zu 3', von Keppler zu 1', von Halley zu 25", von Leverrier
und Foucault zu 8,915" ermittelt, wird am sichersten zur Zeit des
Venusdurchgangs bestimmt, indem man während des Vorüberganges
der Venus vor der Sonne die Höhenunterschiede beider Gestirne ver-
mittelst des Heliometers ermittelt oder, wie Halley vorgeschlagen,
11
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162
indem man die Dauer des Durchgangs au zwei solchen Orten
der Erde mißt, an denen sich die Wirkung der Parallaxe am auf-
fallendsten bemerkbar macht.
Fig. 27.
In Figur 27 bezeichnet 8 die Sonne, V die Venus und
E die Erde, wie sie am 4. Januar 1874 im Planetensystem zu
einander standen. Während die Sonne das ganze Jahr hindurch
ihre Stellung in 8 behielt, veränderten die beiden Planeten ihren
Platz. Venus, 15 Millionen Meilen von der Sonne entfernt,
läuft in etwa 7v2 Monaten (in 224 Tagen 16 Stunden 49
Minuten 8 Secunden) um die Sonne, die Erde dagegen, circa
20 Millionen Meilen von der Sonne entfernt, in 12 Monaten.
Die Bewegung der Planeten erfolgt in der Richtung des Pfeils
von W. nach O., und die Venus rückte in einem Monat von 1
nach 2, die Erde aber von I nach Ii. Als die Erde in Iii und
Venus in 3 stand, sahen wir die Venus als Abendstern links
von der Sonne. Am 23. Februar stand die Erde in a und
Venus in b, also hinter der Sonne, so daß sie von ihr verdeckt
wurde. Nun entfernte sich Venus immer weiter von der Sonne,
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163
bis sie sich am 29. Septbr. am weitesten nach links oder Osten
entfernt, d. h. ihre größte Elongation erreicht hatte. Am 8.
December stand Venus in gerader Richtung zwischen Erde und
Sonne 12, Xii oder in der unteren Conjunction mit der Sonne.
Alle 584 Tage tritt die Venus in die untere Conjunction mit
der Sonne. Wäre der scheinbare Durchmesser der Venus ebenso
groß als der der Sonne, so würde sie in dieser Stellung die
Sonne verdecken können, wie der Mond bei einer totalen Sonnen-
sinsterniß. Der scheinbare Durchmesser der Venus beträgt aber
nur 17,13", der der Sonne 32' 30", deshalb kann sie sich nur
als eine kleine schwarze Scheibe auf der Sonnenscheibe projiciren,
d. h. zur Zeit der unteren Conjunction kann ein Durchgang
der Veuus stattfinden. Aber nicht bei jeder unteren Conjunction
kommt ein Venusdnrchgang vor, weil die Bahnen der Venus und
Erde unter einem Winkel von 3° 23' 28,i" gegen einander ge-
neigt sind, also nicht in einer Ebene liegen. Die Vennsdurch-
gänge sind in eine große Periode von 243 Iahren eingeschlossen,
4 kleinere Perioden von 8, 121va, 8 und 105va Iahren ent-
haltend, und finden immer entweder im Juni (absteigender Knoten)
oder im December (aufsteigender Knoten) statt.
Figur 28 soll nun veranschaulichen, wie man aus den Be-
obachtuugen der Venusdurchgänge die Sonnenparallaxe finden
kann. Ist 8 die Sonne, V die Venus und E die Erde zur Zeit
des Durchgangs, so sieht man die Venus auf der Sonne von
a aus in c, von b aus in d.
Fig. 28.
Für den Beobachter in a macht Venus den Bogen r 0 und
für den in b den Bogen n m. Die Größen dieser Linien sind aus
der Zeitdauer zu berechnen, welche Venus braucht, um die betreffen-
den Bogen zu beschreiben. Aus denselben läßt sich dann der senk-
rechte Abstand d c ableiten. Nimmt man a b gleich dem Durch-
messer der Erde, so verhalten sich, da A d V c od A a V b,
I. a b : c d = a v : v c,
av ist der Abstand der Venus von der Erde, ac der Abstand
11*
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166
Die dunkle Scheibe, Fig. 30, ist die verfinsterte Sonne, die
Strahlenhülle ist die Corona, und die dunklern Hervorragungen
in derselben sind die Protuberanzen. Die Corona ist ein heller
weißer Streifen um die dunkle Mondscheibe in der Höhe von
Flg 30.
///,
38000 Meilen, welcher wahrscheinlich durch das vom Sonnen-
körper ausgehende Licht, das durch die Sonnenatmosphäre zurück-
geworfen wird, entsteht. Jedenfalls findet nun ein Verbrennungs-
Prozeß statt, infolge dessen sich Schlackenmassen bilden, über welchen
sich in der Aeqnatorialzone die Sonnenatmosphäre etwas abkühlt.
Durch diese Abkühlung nähern sich alle Stoffe, welche nach den
schwarzen Linien des Sonnenspectrums in der Sonnenatniosphäre
in einem gasartigen Zustande vorhanden sind, dem Uebergangs-
stadium der Dünste und Wolken (Hos der Flecke, penumbra);
diese senken sich herab und werden von oben durch neue ersetzt.
Die Schlackenfelder haben in der Mitte ein dunkleres Aussehen,
weil dort die Verdichtung am größten ist. Um das Schlacken-
feld herum sendet der Sonnenkörper noch seine ganze Gluth nach
oben hin, deshalb müssen die über und um dasselbe im Dunst-
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Zweiter Theil.
Mathematische Geographie.
Allgemeines.
Die mathematische Geographie betrachtet die Erde als eine
mathematische Größe und belehrt uns über ihre Gestalt und Größe,
sowie über die Art und Gesetze ihrer Bewegung. Dabei kommt
ihr Verhältniß zu andern Sternen in Betracht; sie berührt sich
in vielen Punkten mit der Astronomie, weshalb sie auch astrono-
mische Geographie genannt wird. Zunächst giebt sie Aufschluß
über die mathematische Eintheilung der Erd- und Himmelskugel,
weil sie ihr ganzes System auf diese Basis stützt.
Im Freien erblickt man einen mehr oder weniger kreisförmig
begrenzten Theil der Erdoberfläche, der sich auf dem Meere am
meisten dem Kreise nähert, und der um so größer wird, je höher
man steigt. Der Punkt in der Mitte der überschauten Fläche
heißt Standpunkt, die Kreislinie, in welcher sich Himmel
und Erde scheinbar berühren, Horizont oder Gesichtskreis und
dessen Ebene Horizontalebene, welche durch die Wasserwage
oder Libelle bestimmt wird. Der Standpunkt erscheint als Mittel-
Punkt der Himmelskugel wie als Mittelpunkt des Horizontes, der
als ein größter Kugelkreis die Himmelskugel in zwei gleiche Hemi-
sphären, die sichtbare und unsichtbare, theilt. Man unterscheidet
den natürlichen, scheinbaren und wahren Horizont.
Der kleine Kreis Fig. 1 sei die Erde und der mit ihm concen-
trische die Himmelskugel. Ist nun in a ein Beobachter, der sich ein-
mal um sich selbst dreht, so beschreibt die Gesichtslinie, welche die
Erdoberfläche in n trifft, welcher Punkt mit Ii" der Himmelskugel
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168
in den Kalender übergegangen sind, sowie noch verschiedene andere
Dinge, welche für das bürgerliche Leben von Bedeutung sind,
die uns aber hier weiter nichts angehen. Das wichtigste Maß
der Zeit ist die Rotation und Revolution der Erde. Die Zeit,
welche die Sonne braucht, um zu dem nämlichen Fixstern oder sidus
zurückzukehren, heißt fiderisches Jahr — 365 Tage, 6 Stunden,
9 Minuten, 10,74 Secunden — 3 6 5,256 Tage; die Zeit aber,
welche sie braucht, um zum Frühlingspunkt zurückzukehren, heißt
tropisches Jahr — 365,24225 Tage; die Zeit, welche die Sonne
braucht, um vom Perigäum wieder in dasselbe zu gelangen, heißt
anomaliftisches Jahr — 365,2597 Tage. Das tropische Jahr
ist kleiner als das siderische wegen der Präcession der Nachtgleichen,
dagegen ist das anomalistische größer als das siderische, weil auch
Perigäum und Apogäuni (Perihelium und Aphelium) keine festen
Punkte sind, sondern jährlich um 61,4?" in der Ekliptik fortrücken
und zwar nach Osten. Im Lause eines Jahres cnlminirt, da die
Sonne täglich um 1° nach Osten rückt und 4 Minuten später
als ein Fixstern culminirt, jeder Fixstern einmal mehr als die
Sonne. Ein Sterntag hat 23 Stunden, 56 Minuten und 4,i
Secunden Sonnenzeit und ein Sonnentag 24 Stunden und 3
Minuten Sternzeit, folglich geben 3 6 6,24225 Sterntage 3 6 5,24225
Sonnentage. Unser Kalenderjahr ist das tropische Jahr und hat
also 3 6 5,24225 Sonnentage.
Das Wort Kalender kommt jedenfalls von dem römischen
ealendas, welches Wort jeden ersten Monatstag bezeichnete, an
dem in den ältesten Zeiten Roms ein Unterpontifex das Volk zur
curia calabra zu berufen pflegte, um demselben nach reinem be-
stimmten Opfer den Beginn des neuen Monats und die Zahl
der Tage bis zu den nächsten Ronen (7. Tag des März, Mai
und Juli, 5. der übrigen Monate) zu vermelden. Als diese Sitte
aufhörte, wurden an den Kalenden die Zinsen entrichtet (tristes
calendae). Romulus führte ein Jahr von 10 Monaten ein (1.,
3., 5. und 8. zu 31 Tagen, die übrigen zu 30 Tagen, alle zu-
sammen zu 304 Tagen), das mit dem Martins begann, daher
die letzten 4 September — der 7., October — der 8., No-
vember — der 9., und December — der 10. hießen. Nnma
Pompilius fügte die Monate Januar (janus) und Februar hinzu,
ließ dem Martius, Majus, Quinctilis und October 31 Tage, gab
dagegen allen übrigen 29 und nur dem Februar 28 Tage. Das
ganze Jahr zählte hiernach 355 Tage. Alle zwei Jahre schaltete
man nach dem Feste der Terminalien am 23. Februar einen
Schaltmonat von abwechselnd 22 und 23 Tagen ein, der jedoch
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode]]
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126
§ 1.
Gestalt der Erde. Globus. Karte.
Die Alten hatten eine falsche Vorstellung von der Gestalt
der Erde. Homer betrachtete sie als eine ruhende Scheibe, um-
flössen vom Ocean und überwölbt von dem auf Säulen ruhenden
Himmel, als dessen westlichste Stütze der Atlas galt, Thales als
eine auf dem Wasser schwimmende Scheibe, Anaximander als
einen Cylinder, dessen obere Fläche bewohnt sei; Pythagoras be-
hanptete bereits Die Kugelgestalt, und Aristoteles giebt jetzt noch
geltende Beweise dafür. Die richtige Ansicht brach sich nur all-
mälig Bahn. Noch um 530 behauptete Cosmas Indicopleustes, die
Erde sei eine viereckige Scheibe, überdeckt vom Firmaments und
von einem erhabenen Rande umgeben. Jetzt zweifelt niemand
mehr, daß die Erde kugelförniig ist.
Die wichtigsten Beweise für die Kugelgestalt der Erde sind
aber folgende:
1. Alle Himmelskörper sind kugelförmig, die Erde ist auch
ein Himmelskörper und wird deshalb keine Ausnahme machen.
2. Die Erde ist wiederholt nach verschiedenen Richtungen
umsegelt worden, zuerst von Magelan 1519, dann dreimal von
Cook 1768—1779, und jetzt gehört eine Weltumsegelung nicht
mehr zu den Seltenheiten; man gelangt immer bei fortwährender
Vorwärtsbewegung zum Ausgangspunkt zurück, was nicht der
Fall sein könnte, wenn die Erde nicht kugelförmig wäre.
3. Von sich uns nähernden hohen Gegenständen sehen wir
in der Ebene oder auf dem Meere zuerst die Spitze und allmälig
das Ganze, von sich entfernenden aber erst das Ganze, zuletzt
die Spitze, was nicht der Fall sein könnte, wenn die Erdoberfläche
nicht wie die Oberfläche einer Kugel gekrümmt wäre.
4. Bei Mondfinsternissen wirft die Erde stets einen kreis-
förmigen Schatten auf den Mond, einen immer kreisrunden Schatten
kann nur eine Kugel in jeder Lage werfen, deshalb muß die Erde
kugelförmig sein.
5. Die Sonne geht den Bewohnern im Osten eher auf als
den Bewohnern im Westen; ebenso bemerkt man andere Sterne
am Himmel, wenn man eine Reise von Norden nach Süden
macht und umgekehrt; das könnte nicht der Fall sein, wenn die
Erdoberfläche nicht nach Art der Kugeloberfläche gekrümmt wäre.
6. Der Horizont ist überall kreisförmig; der Halbmesser
desselben in der Ebene beträgt für die gewöhnliche Größe eines
TM Hauptwörter (50): [T21: [Erde Sonne Tag Jahr Mond Zeit Stunde Punkt Abschnitt Periode], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht], T45: [Zeit Mensch Leben Kunst Sprache Wissenschaft Natur Wort Geist Lehrer]]
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