Wie man schnell zu einer Standlinie kommt, ohne viel Theorie und (hoffentlich) einfach erklärt

Astronavigation für Dummies

Mit GPS als Navigationsinstrument kann heute jeder zu jeder Zeit auf der Erde seine Position bestimmen, ein guter—im Gegensatz zu einem annehmbaren—Navigator sollte aber doch mehrere Methoden zur Ortsbestimmung kennen, als nur den GPS, um die Chance zu haben, im Zweifelsfall mehrere Situationen gegeneinander abzuklären.Astronavigation wurde lange Zeit als schwarze Kunst betrachtet, dabei ist Astro wie jede andere Hochseenavigation erlernbar und man braucht eigentlich nur simple Rechenarten, d.h addieren, subtrahieren und Werte aus Tafeln lesen und ein wenig Logik, um abstrakte aber einfache Konzepte zu verstehen.Astronavigation fördert die grauen Zellen und verbessert die Seemannschaft. Man sollte mit der Sonne als Objekt der Begierde starten, damit bekommt man am leichtesten ein Ergebnis. Es gibt für den Laptop gute Programme, die einem die etwas komplizierte Rechnung abnehmen, dann braucht man sich wirklich nur auf die Höhenmessung zu konzentrieren.Für die Theoriesüchtigen gibt es einen Extrateil „Astrotheorie“ Es gehören als Werkzeuge dazu:

• Karten für das Reisegebiet, ob Papier oder als Software ist dabei nicht relevant
• Lineal, Dreieck oder Parallellineal
• Eine Uhr
• Sextant
• Almanach als Buch oder elektronisch, besser noch ein NAV Programm
• Handbücher
• Berichtigungstabellen

• Erde und Himmel werden als zwei Kugeln angenommen, wobei die Erde in der Himmelskugel sitzt, wie die russischen Puppen ineinander. Damit ist der Erdmittelpunkt auch der Himmelsmittelpunkt.
• Die Achse Nord/ Südpol ist die Achse , um die sich beide Kugeln gleichzeitig drehen
• Die Kugeln werden durch bestimmte Linien aufgeteilt, diese Linien sind keine Geraden, wie auf einer flachen Scheibe, sondern Kreise, deren Mittelpunkt der Erdmittelpunkt ist. Der Äquator ist so ein Kreis (sowohl als (Erd) Äquator als auch als Himmelsäquator) , die Linien von Nord zum Südpol sind Halbkreise und werden Meridiane genannt. Der bekannteste Meridian ist der Meridian von Greenwich, ab dem die anderen Meridiane ost- bzw. westwärts gezählt werden
• Die Gestirne werden auf der Himmelskugel gleich verteilt (wie angeklebt)angenommen, diese Kugel dreht sich einmal am Tag um die Erde.
• Entfernungen werden auf der Erdkugel in (Bogen) grad angegeben.(Zur Erinnerung: 1 SM ist die Strecke einer (Bogen)Minute auf der (Erd)kugel.
  Aus der Rechnung (40 000 km / 360 Grad des Vollkreises) / 60 Bogenminuten ergibt sich als theoretisches Maß der Seemeile eine Länge von genau 1851,851 m., wobei 40 000km der Umfang des Äquators ist und die 360 Grad von Greenwich aus einmal in Grad um die Erde bedeutet.
• So, wie man ein Dreieck auf der ebenen Fläche durch zwei Seiten und den eingeschlossenen Winkel berechnen kann, kann man auch auf der gekrümmten Erde ein Dreieck bestimmen, diese Dreieck nennt man wegen der Krümmung „sphärisches Dreieck“, dabei werden die Seiten in (Bogen)Grad und Minute angegeben.

• Trick 1…man weiss, wo man sich befindet, und die Rechnung soll nur beweisen, dass das auch stimmt. Die Messung der Höhe eines Gestirns wird mit einer errechneten Höhe verglichen, die Differenz müsste 0 sein.
  Ist sie aber nicht, wenn sie negativ ist, dann bin ich weiter vom Stern (seinem Bildpunkt auf der Erde) entfernt, ist sie positiv, bin ich näher dran.
• Trick 2…Die Gestirne sind soweit von der Erde entfernt, dass ihre Strahlen parallel auf die Erde fallen

• Der Punkt, an dem die vom Erdmittelpunkt durch den Beobachter (Navigator auf seinem Boot) senkrecht nach oben gehende Linie die Himmelskugel durchstößt , heißt Zenit, denkt man sich die Linie von den Füssen aus durch den Erdmittelpunkt auf die andere Kugelhälfte verlängert , heißt der Schnittpunkt Nadir.
• Wenn die Sonne(und alle anderen Gestirne am Himmel)auf die Erde fallen würde, dann rutscht sie auf einer Geraden vom Himmel durch die Erdoberfläche direkt zum Erdmittelpunkt. Der Punkt, wo sie durch die Erdoberfläche fallen würde, heißt „Bildpunkt“ der Sonne. Seine Koordinaten heißen Deklination (DEC) und Greenwich -Stunden (hour) Winkel (angle) (GHA) und sind in Tafeln (wie auch die für andere Sterne oder Planeten), den „Ephemeriden“ nachzuschlagen, oder mit einem Softwareprogramm zu ermitteln. Es sind eigentlich die „Länge“ (GHA) und „Breite“ (DEC) des Bildpunktes. Den Bildpunkt der Sonne kann man sich vorstellen wie den roten Punkt eines Laserstrahls.  Da dieser Bildpunkt auf der Erde von Ost nach West wandert und wie auf einer Spirale jedes Jahr vom südlichen Wendekreis zum nördlichen Wendekreis und wieder zurückwandert, gelten die Koordinaten des Bildpunktes immer nur für ein bestimmtes Datum und bestimmte feste Zeit, z. B. am 01.01.08 um 12:00:00 UT1  (Weltzeit). DEC = - 23°1.7‘ (S) ;GHA = 359° 10.3‘
• Die Lage dieses Bildpunktes wird wie bei den Erdkoordinaten als Winkel angegeben: Deklination von der Äquatorebene jeweils von 0 bis 90° N bzw. S und Längengrad ab Nullmeridian (Greenwicher Meridian) von 0° bis 360° in westliche Richtung.
• Die Peilung vom Standort des Beobachters zum Bildpunkt nennt man Azimut (Zn), die Höhe, unter der der Beobachter die Sonne über seinem Horizont sieht beobachtete Höhe( Ho).
  

• Die zwei Kugeln sind die „russischen Puppen“ Erde und Himmel
• GHA und LONG, also Greenwichstundenwinkel und Länge sind Winkel, der GHA wird vollkreisig gerechnet (also von Greenwich einmal herum bis 360° und die Länge von Greenwich östlich oder westlich jeweils um 180°
• In dem Dreieck sind bekannt
  die Strecke Sonne-Nordpol (= 90°-DEC)
  die Strecke Zenit-Nordpol (= 90°-LAT)
  der Winkel t ( = GHA-LONG) , damit kann die dritte Seite berechnet werden. Sie wird Zenitdistanz genannt und ist gleich( 90° -Höhe)

 Wie das nun gerechnet wird, braucht der Benutzer eines NAV-Programmes nicht zu wissen, für Spezie‘s wird das erklärt in „Astronavigation für Spezie’s“

Eine Höhe Schiessen 
Was ist denn jetzt diese ominöse Höhe? 
Aus dem täglichen Leben wissen wir, dass die Sonne (und alle sonstigen Gestirne) morgens im Osten auf- und am Abend im Westen untergeht. Die Höhe ist nun nichts anderes als der Winkel zwischen Horizont (auf unserem Boot)und Sonne, am Morgen klein, um Mittag am grössten und abends wieder klein. Wir messen sie mit dem Sextanten und sie wird Ho (height observed) benannt 

Sextant

Die Höhe wird mit einem Sextant (als Winkelmesser)gemessen. Wie das Ding aufgebaut ist….siehe Sextant für Dummies…. Wir haben nun einen und haben auch schon mal damit geübt.

Wie geübt?

Es lohnt sich nicht, mit einem künstlichen Horizont zu üben.Wenn man auf dem Land lebt und keinen natürlichen Horizont hat, genügt zum Üben jeder Gartenzaun, Dachkante oder sonstige gerade Linie. Damit bekommt man zwar keine genaue Höhe, aber lernt, mit dem Sextanten in der Hand umzugehen.Wenn man die Sonne auf den Horizont herunterbringt, muss man den Sextanten leicht aus der Senkrechten zu beiden Seiten schwingen, um den Aufsetzpunkt des Objektes auf dem Horizont zu finden..

Zu der Höhenmessung, egal ob Üben oder Realität an Bord, gehört, dass man für den Augenblick der Messung auch die Zeit festhält. Das kann man entweder zu zweit (der Messmann/Frau ruft Stop und der Schreibmann/Frau notiert die Uhrzeit z.B. 12:00:00, bitte mit den Sekunden! ) oder allein, dann braucht man einen Trick, der am besten mit einer Stoppuhr geht.
Bevor man messen will und alles vorbereitet hat, startet man die Stoppuhr nach der Borduhr (die UT1, also Weltzeit anzeigt) auf eine volle 5er oder 10ner Minute genau und lässt sie laufen. Die  Zeit aufschreiben (z.B. 11:45:00), danach hat man alle Zeit der Welt, die Stoppuhr läuft ja.Nun misst man in Ruhe und wenn man sich sicher ist, dass der Winkel stimmt, fängt man an zu zählen (einundzwanzig, zweiundzwanzig etc.) legt den Sextant weg und stoppt die Stoppuhr.
Dann hat man die Zeit als aufgeschriebene Zeit (z.B. 11:45:00), + Anzeige Stoppuhr (10min:24 sec)- gezählter Sekunden(einundzwanzig, zweiundzwanzig ..also 2 Sekunden)…gibt 11:55:22…aufschreiben und den Winkel vom Sextanten dazu…fertig.
Diese Zeit wird zum Auffinden von DEC und GHA der Sonne im Softwareprogramm benutzt.

Höhenbeschickung (=Höhenkorrektur)

Was ist das denn schon wieder?

Im Zeitalter der Elektronik kann man sich gar nicht mehr vorstellen, dass eine Winkelmessung (mit dem Sextanten) aus verschiedenen Gründen fehlerhaft sein könnte. Aber keine Angst, diese folgenden Fehler werden zu einem Gesamtfehler  zusammengefügt und dieser Wert ist für den Anfänger bestens geeignet, erst wenn man ein Astroprofi werden will, kann man in die Fehlerdiskussion weiter einsteigen.
Leider ist nun mal der Sextant ein mechanisches Gerät und hat damit durch Dejustage, Verformung durch Wärme, etc. einen Nullpunktsfehler  bzw.  Indexfehler, der ist bei einem guten Sextanten auf dem Prüfpapier angegeben bzw. zu ermitteln. ( siehe Sextant)

Für Spezialisten: Er sollte vor jeder Messung kontrolliert, und bei Abweichungen > 5' korrigiert werden.Das ist aber nicht die einzige Korrektur: Es gibt noch

• Kimmtiefe . Je höher wir uns über der Wasserlinie befinden, desto weiter können wir sehen. Der sichtbare Horizont, die Kimm, wandert weiter von uns weg und der Winkel zwischen Gestirn und Kimm ist größer als der Winkel zum wahren Horizont.
• 
     Die Augenhöhe Ah bewirkt, daß wir Kimm und scheinbaren Horizont nicht gleichsetzen können. Der scheinbare Horizont verläuft auf der Höhe Ah senkrecht zum Lot zum Erdmittelpunkt, die Kimm ist um die Kimmtiefe Kt abgesenkt.

• Refraktionsfehler  Die parallelen Strahlen eines Gestirns laufen nicht gradlinig bis zur Erdoberfäche durch, sondern sie werden durch Eintritt in die Atmosphäre zur Erde hin gebrochen; dies ergibt den Refraktionsfehler R.   

• Gestirnsdurchmesser : Sonne und Mond können nicht mehr als punktförmige Sterne angesehen werden. Dort müssen die Radien berücksichtigt werden. Je nach Messung des Unter- oder Oberrandes von Mond bzw. Sonne muß der Radius addiert bzw. subtrahiert werden.

Diese Werte addieren sich zu einer Gesamtbeschickung, die man theoretisch ermitteln kann, die aber für die Praxis ausreichend in der  Tabelle für Sonne und Fixsterne auf wenige Spalten und Zeilen reduziert werden kann:

Beschickungstabelle für Praktiker

Am besten nimmt man sich als Arbeitsschema den Sonnenunterrand.

Jetzt mal zur Praxis und einem Beispiel:

Wir sind im Mittelmeer vor der französischen Küste auf LAT= 45° N und LONG= 006° E am 2.11.08 und „schießen“  die Sonne, d.h. den Sonnenunterrand um 11:00:00 mit dem Sextanten auf Ho = 28° 00.0‘.Unser Standort ist geloggt, also angenommen, sicher wissen wir das nicht.

Nun die Rechnung:

Ho =                                                                            28° 00.0‘
Beschickung aus Tabelle                              +                   12.0‘
Ho (berichtigt)                                                             28°12.0'

Am 2.11.08 um 11:00:00 sind DEC und GHA der Sonne, hier aus einem Programm auf dem PC :

DEC:  14°56.3‘ S (also -14°56.3‘)
GHA: 349°6.4‘

Welche tatsächliche Höhe müsste man an diesem Standort messen??
Gottseidank, dass es das Programm gibt, denn damit wird es simpel.

1.Standortbreite eingeben
2. Standortlänge eingeben, damit ergibt sich der LHA der Sonne (hier GHA minus Länge =349°6.4‘ - 006° = 343°6.4‘ )
Das Ergebnis ist:

Hc =                                                                                     28°07.7‘
Azimut (Zn) =                                                                     161°.4‘

Unsere Standlinie ist:

Ho- Hc  =             28°12.0‘ - 28°07.7‘= + 4.3‘  und, da 4.3‘   4.3 SM sind wir 4.3 SM näher am Bildpunkt der Sonne als angenommen.

Warum näher dran??

Weil die beobachtete Höhe grösser als die errechnete ist.Das ist so, als ob man mit dem Sextanten die Höhe eines Leuchtturmes misst, je näher man dran ist umso grösser ist der gemessenen Winkel.

Aber wo genau bin ich den jetzt?

Weiter weg, gut und schön, aber in welche Richtung? Mit der Richtung ist es ja noch leicht, das ist die Peillinie Zn, also 173°.4‘, aber wie in der terrestrischen Navigation bekommt man so nur eine Standlinie, aber keinen Standort, dazu müsste man mindestens zwei, wenn nicht drei solcher Standlinien haben.
Das ist aber blöd, da bleibe ich lieber bei meinem GPS, da weiß ich genau, wo ich bin.
Das stimmt, aber wer von Seemannschaft etwas hält, der hört ja nun hier nicht auf und an Bord hat man viel Zeit, also weiter (in Astronavigation für Spezie‘s).

Astronavigationfür Spezie's

Hier geht es mehr in's Detail und die Anwendung von HO 249-Tafeln, also Standorte ohne Benutzung von NAV-Programmen werden erklärt (ist noch in Arbeit)

Der erste theoretische Teil ist hier zu finden

Definition Zeit (nach Wikipedia)

Im Mittel überquert die Sonne um 12:00 GMT den Mittagskreis (Meridiandurchgang) von Greenwich und hat dabei annähernd ihren höchsten Stand am Himmel (obere Kulmination). Aufgrund der ungleichmäßigen Geschwindigkeit der Erde auf ihrer elliptischen Umlaufbahn und der Neigung der Erdachse weicht der tatsächliche Mittagsdurchgang um bis zu 16 Minuten davon ab (siehe Zeitgleichung), was sich jedoch über das Jahr ausgleicht. GMT folgt also einer gedachten mittleren Sonne, die sich mit konstanter Geschwindigkeit im Laufe eines Jahres entlang des Äquators (statt wie in Wirklichkeit entlang der Ekliptik) bewegt.
Eine genauere Methode der astronomischen Zeitmessung ist es, die Zeitintervalle zwischen den Meridiandurchgängen eines Fixsterns zu messen (siderische Zeit).
Geschichte
Zum Zwecke der astronomischen Navigation auf See wurde von Nevil Maskelyne im Jahre 1677 erstmals der Nautical Almanac veröffentlicht, dessen astronomische Tabellen für die Ortszeit des Observatoriums Greenwich ausgelegt waren. Navigatoren, die ihre astronomischen Beobachtungen mit Hilfe dieses Jahrbuches auswerteten, erhielten automatisch eine auf den Meridian von Greenwich bezogene Position, während es früher üblich gewesen war, die geographische Länge bezüglich des Ausgangs- oder Zielpunktes anzugeben. Seekarten begannen daher auch zunehmend, Greenwich als Standardmeridian für ihre Koordinatennetze zu übernehmen. Als die Internationale Meridiankonferenz im Jahre 1884 einen Nullmeridian international verbindlich festlegte, fiel die Wahl auf den bereits überwiegend gebräuchlichen Greenwich-Meridian. Für Zwecke, die einheitliche Zeitangaben für unterschiedliche Orte erfordern, sei die mittlere Ortszeit von Greenwich zu verwenden. Diese Zeit war 1880 unter dem Namen „Greenwich Mean Time“ als gesetzliche Standardzeit im Vereinigten Königreich eingeführt worden.
Zur weltweiten Koordination der Zeitmessung wurde das Bureau International de l’Heure (BIH) in Paris gegründet, das 1920 von der neu gegründeten International Astronomical Union (IAU) übernommen wurde. Bald darauf änderte die IAU die Definition von GMT. Bisher war es bei den hauptsächlich des nachts arbeitenden Astronomen üblich gewesen, den Tag mittags beginnen zu lassen, um nicht ständig um Mitternacht das Datum wechseln zu müssen („astronomischer Tag“). Entsprechend war GMT ursprünglich „die mittlere Sonnenzeit auf dem Meridian von Greenwich, gerechnet ab dem mittleren Mittag“. Die IAU führte mit dem 1. Januar 1925 eine neue Zeitskala ein, deren Tage bürgerlichem Brauch folgend um Mitternacht begannen und nannte die neue Skala wieder GMT, während die bisherige Skala in Greenwich Mean Astronomical Time (GMAT) umbenannt wurde. Die daraus folgende Verwirrung bewog die IAU, im Jahre 1928 die neue GMT in Universal Time (UT) umzubenennen. UT war damit (und ist im Wesentlichen bis heute) die mittlere Sonnenzeit auf dem Meridian von Greenwich, gerechnet ab Mitternacht.
Da UT von der Erdrotation abgeleitet wird, welche aber kurzfristigen Fluktuationen und einer langfristigen Verlangsamung unterliegt, ist sie keine streng gleichmäßig verlaufende Zeitskala und für viele wissenschaftliche und manche technische Zwecke nicht brauchbar. Daher wurde 1952 zunächst die von den gleichmäßigeren Planetenbewegungen abgeleitete Ephemeridenzeit (ET) eingeführt, welche am 1. Januar 1972 wiederum von der Koordinierten Weltzeit (UTC) abgelöst wurde. UTC beruht auf der strikt gleichmäßigen von Atomuhren erzeugten SI-Sekunde; Schaltsekunden sorgen gegebenenfalls dafür, dass UTC nicht mehr als 0,9 s von der unregelmäßigen UT abweicht.

Notwendigkeit einer Datumsgrenze

Die Uhrzeit ist prinzipiell ausgerichtet am Gang der Sonne (Erdrotation), welche den Tagesablauf des Menschen vorgibt. Daraus ergibt sich, dass ein Ort mit einer anderen geografischen Länge eine entsprechend versetzte Uhrzeit hat. Der Versatz beträgt 1 Stunde pro 15°, da 24 Stunden 360° entsprechen.
Betrachtet man ein in sich abgeschlossenes Gebiet der Erde, so lässt sich leicht für dieses Gebiet eine einheitliche Datumsskala festlegen, die nacheinander von Ost nach West durchlaufen wird. Reist man um einen bestimmten Winkel in westliche Richtung, so muss man die Uhr entsprechend zurückstellen, da die Sonne den der Uhrzeit entsprechenden Stand noch nicht erreicht hat, reist man in östliche Richtung, so muss man die Uhrzeit entsprechend vorstellen, da die Sonne "schon höher am Himmel steht". Würde man mit einem Flugzeug mittags am Äquator starten und flöge dann mit ungefähr 1.700 km/h in westlicher Richtung entlang des Äquators (nur dort bräuchte man die ca. 1700 km/h um die Eigenrotation der Erde auszugleichen), hätte man einen Tag lang immer "Mittag", käme aber wegen der Eigendrehung der Erde einen ganzen Tag (24 Std.)später an seinem Ausgangspunkt wieder an.
Überschreitet man bei einer Reise um die Erde Mitternacht, befindet man sich im nächsten bzw. vorhergehenden Tag.
Betrachtet man jedoch die Erde als Ganzes, so muss man berücksichtigen: Wenn man, ausgehend vom Nullmeridian, für jeweils 15° nach Westen die Uhr eine Stunde zurück- und nach Osten eine Stunde vorstellt, stoßen auf dem 180. Längengrad zwei Zeitzonen zusammen, die 23 Stunden auseinander liegen. So gilt z.B. auf Samoa GMT-11 Stunden, eine Zeitzone weiter westlich auf Fidschi dagegen GMT+12 Stunden. Reist man von Fidschi nach Samoa, geht man 24 Stunden zurück, umgekehrt verliert man einen Tag. Wer die Datumsgrenze am 01.01. eines Jahres in östlicher Richtung überquert, kann noch einmal ins neue Jahr hineinfeiern.
Jeder Punkt der Erde kann sowohl durch östliche als auch durch westliche Umrundung der Erde erreicht werden. Zwar wäre die resultierende Uhrzeit bei jeder der beiden Umrundungen gleich, jedoch hätte man in einer der beiden Richtungen Mitternacht passiert, so dass sich ein anderer Tag ergäbe. Es gäbe also kein eindeutig definiertes Datum für den Zielpunkt. Umrundet man die Erde ganz, so hätte man sogar für den Ausgangspunkt − je nach Richtung – ein um einen Tag abweichendes Datum im Vergleich zu jenen, die am Ausgangspunkt verblieben sind.
Diese Uneindeutigkeit lässt sich nur aufheben, indem man willkürlich eine Grenze festlegt, bei deren Überschreitung ein Tag hinzugefügt oder weggenommen werden muss, so als wäre man in der anderen Richtung um die Erde gereist.

Geschichtliche Entwicklung

Die ersten, die mit den oben beschriebenen Problemen konfrontiert waren, waren die Seefahrer unter Ferdinand Magellan, denen 1519 bis 1522 die erste Weltumsegelung gelang. Da ihnen das Phänomen noch unbekannt war, war die Verwirrung groß, als die wenigen Überlebenden des Unternehmens wieder in Spanien ankamen und trotz sorgfältiger Zählung anhand der Logbucheintragungen ein um einen Tag abweichendes Datum nannten als die Daheimgebliebenen. Da die Seeleute sehr gläubig waren, war ihre größte Sorge, dass sie die heiligen Feiertage nicht richtig begangen hatten, weshalb sie in die Kirche gingen, um ihre vermeintliche schwere Sünde zu beichten. Die Logbücher wurden Kopernikus übergeben, der das bis dahin bestehende Rätsel löste.
Nachdem die Notwendigkeit einer Datumsgrenze erkannt wurde, wurde diese in den Pazifik gelegt, da bei einer Platzierung in einem Ozean kein zusammenhängendes Gebiet zerteilt würde und der Pazifik seltener durchquert wurde als der Atlantik. Außerdem entsprach dies dem eurozentrischen Weltbild, da sich der Pazifik auf der Europa gegenüberliegenden Seite der Erde befindet.
Bei jeder Durchquerung des Pazifiks von Ost nach West oder umgekehrt musste also ein Tag addiert bzw. subtrahiert werden. Die Festlegung einer genauen Datumsgrenze wurde erst mit der Einführung der Zeitzonen notwendig.
Die Datumsgrenze wurde 1845 eingeführt.

Die 24-Uhr-Linie und der tägliche Datumswechsel

Außer der geostationären Datumsgrenze existiert auch eine imaginäre 24-Uhr-Linie, die nicht an die Eigenrotation der Erde gebunden ist. Sie verläuft mittig auf der Nachtseite der Erde, von Pol zu Pol. Die 24-Uhr-Linie hat also die selbe Ausrichtung wie die Längenmeridiane, die Erdachse und die Datumsgrenze. Sie definiert sich durch die Stellung, die Erde und Sonne zueinander haben. Da die 24-Uhr-Linie nicht an die Eigenrotation der Erde gebunden ist, dreht sich die Erde unter ihr hinweg.
Astronomisch betrachtet handelt es sich bei der 24-Uhr-Linie um eine klare scharfe Linie, die sich bezüglich des äquatorialen Sonnenzenits immer genau 180° versetzt befindet. Durch die Unterteilung der Erdoberfläche in Zeitzonen gleicher Uhrzeit ist die 24-Uhr-Linie praktisch betrachtet keine scharfe Linie, sondern ein gewisser möglicher Bereich um die astronomisch definierbare klare 24-Uhr-Linie. Durch die oben beschriebenen mehrfach vorgenommene Ausbeulungen der Datumsgrenze, verzerrt sich dieser 24-Uhr-Bereich noch zusätzlich entsprechend. Der Einfachheit halber werden diese Besonderheiten hier zur Erklärung der 24-Uhr-Linie und des Datumswechsels außer Acht gelassen.
Die Datumsgrenze, die (etwa) entlang des 180. Längengrads verläuft, ist an die Erdoberfläche und somit auch an die Eigenrotation der Erde gebunden. Jedes mal, wenn diese Datumsgrenze alle 24 Stunden die 24-Uhr-Linie passiert, beginnt ein neues Datum, allerdings nur für die Gebiete der Erde, die westlich der Datumsgrenze liegen, und die 24-Uhr-Linie Linie im Anschluss an die Datumsgrenze ebenfalls schon passiert haben. In allen Regionen, die westlich der Datumsgrenze liegen, die aber die 24-Uhr-Linie noch nicht passiert haben, gilt noch das alte Datum.

Wenn die Datumsgrenze die 24-Uhr-Linie beispielsweise seit 2 Stunden passiert hat, dann gibt es das neue Datum vom 180. Längengrad (Datumsgrenze), bis zu dem 210. Längengrad, der zu diesem Zeitpunkt soeben die 24-Uhr-Linie passiert. Das neue Datum ist dann quasi erst 2 Std. alt, bzw. 30° groß, während das alte Datum ca. noch eine 22 stündige Lebensdauer hat, bzw. 330° groß ist.