Морской горизонт дальность видимости

Если стоять на берегу в ясный день, то на каком максимальном удалении можно разглядеть противоположный берег?

Нормальная атмосферная дальность видимости зависит от метеорологических условий. Она условно составляет 10 км при отсутствии уменьшающих её метеорологических явлений. При таких условиях видимость может и отличаться от 10 км в зависимости от влажности и запылённости воздушной массы. В воздухе с большим количеством пыли или конденсата, дальность видимости может понижаться до сотен, а то и десятков метров. Так, при слабом тумане, дальность видимости составляет 500—1000 м, а при сильном тумане/сильной песчаной буре может снижаться до 100 метров и менее.

В очень чистом воздухе, как, например, на полюсах, дальность видимости может достигать и 200 км.

Геометрическая же дальность видимости, имеющая значение в первую очередь для морской навигации, определяется по формуле, зависящей от:

1. высоты точки наблюдения (откуда смотрят);
2. высоты объекта, на который смотрят;
3. земной рефракции (преломления световых лучей в атмосфере) — её степень зависит от плотности атмосферы на разных высотах. Плотность же, в свою очередь определяется несколькими факторами, среди которых есть и загрязнённость атмосферы
   Собственно формула:

Где D(BL) — дальность видимости в километрах, h(B) — высота точки наблюдения, h(L) — высота объекта, который наблюдают (или хотят наблюдать).

Для быстрого и не совсем точного расчёта применяют номограмму Н.Н. Струйского, составленную по подобным вышеприведённой формулам.

На номограмме на шкале справа нужно выбрать высоту глаз наблюдателя, на шкале слева — высоту объекта, который хотим наблюдать, соединить эти точки на шкалах. На пересечении нашей соединительной линии и линии дальности видимости и будет находиться число, характеризующее эту дальность видимости:

Источник

Видимый горизонт и дальность видимости

Расчет видимого горизонта и дальности видимости в зависимости от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта.

Калькулятор ниже предназначен для расчета видимого горизонта и дальности видимости в зависимости от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта. Под ним, как водится, немного теории.

Видимый горизонт и дальность видимости

Видимый горизонт
Так как земля изогнута, наблюдателю, находящемуся, например, в море, представляется, что он находится в центре круга, по краям которого небо как бы смыкается с морской поверхностью. Эта окружность и называется видимым горизонтом наблюдателя. На картинке слева видимый горизонт обозначен пунктирной линией. То есть для наблюдателя, находящегося в точке А на высоте h от земли, видимый горизонт будет образован всеми точками касания лучей зрения земной поверхности (угол BCO равен 90 градусов).

Говоря о видимом горизонте чаще всего имеют в виду длину d отрезка BC. Длину d легко вывести из теоремы Пифагора.

где R — радиус Земли, который обычно принимают за 6378 километров.

В реальной жизни на стороне человека выступает атмосфера. Она, благодаря явлению рефракции, то есть преломлению лучей в верхних слоях атмосферы, расширяет его горизонты примерно на 6% 🙂
Формула, таким образом, принимает вид

В принципе, везде (по крайней мере, насколько я находил в Интернете) для расчетов используют упрощенную формулу, из которой исключен радиус Земли. Она, кстати, вполне выводится из верхней.
, для результата в морских милях или
, для результата в километрах

Дальность видимости
Дальность видимости предметов определяется наибольшим расстоянием, на котором наблюдатель увидит вершину наблюдаемого объекта на линии горизонта. Как видно из рисунка, она зависит как от высоты наблюдателя, так и от высоты наблюдаемого объекта. Собственно, это сумма дальности видимого горизонта наблюдателя и дальности видимого горизонта наблюдаемого объекта. Это довольно важный параметр для навигации.

В калькуляторе я ее вычисляю, а на практике, насколько я понимаю, дальности видимости береговых ориентиров указываются во всяческих лоциях, мореходных таблицах и тому подобном для высоты наблюдателя, равной пяти метрам. Для поправки на фактическую высоту наблюдателя используется «номограмма для расчета дальности видимости предметов в море в дневное время при среднем состоянии атмосферы».

Источник

4. Морские меры длины и скорости

Единицей измерения расстояния на море является морская миля, равная линейной длине одной минуты меридиана, т. е. одной минуте широты. В СССР и ряде других стран принята миля, равная 1852,3 м(6080 футов). 1/10 часть мили называется кабельтов, он равняется 185,2 м. При решении практических задач кораблевождения принимают стандартную международную милю, длина которой принята равной 1852 м, что соответствует длине дуги одной минуты меридиана в средних широтах полушария. Для измерения расстояний на море могут также применяться следующие единицы:

Скорость корабля измеряется числом миль, пройденных им за 1 ч. Единицу скорости «миля в час» называют узлом. Нельзя говорить: «Скорость корабля 15 узлов в час». Следует сказать: «Скорость 15 узлов».

В настоящее время проходит реформа по замене миль и узлов на километры и километры в час соответственно.

5. Видимый горизонт и дальность видимости предметов

Глаз наблюдателя находится на некоторой высоте е над поверхностью Земли (рис. 22). Предположим, что глаз наблюдателя расположен в точке Л, тогда расстояниеМА — е. Лучи зрения из точкиА расходятся по направлениям:AC_U AC₂, AC_Z, АС_А и т. д., касательным к поверхности земного шара. Геометрическое место точек касания луча зрения с земной поверхностью образует малый кругd, С₂, С₃, С₄, который называется видимым горизонтом наблюдателя.

Рис. 22. Дальность видимого горизонта

С увеличением высоты наблюдателя плотность земной атмосферы понижается, и луч, преломляясь в ее различных по плотности слоях, распространяется не прямолинейно, а по некоторой кривой, в связи с чем наблюдатель видит горизонт не по направлению AC IV , а по направлению АК, которое является касательной к криволинейному лучу ЛВ₄в точке наблюдателя. Следовательно, видимый горизонт будет представлен уже другой окружностью:В_и В₂, В_ъ, В₄. Дальность видимого горизонтаД (в милях), равная дуге АВ₄, определяется по формуле Д=2,08 |/е, гдее— высота глаза наблюдателя в метрах.

Предмет, который видит наблюдатель, также имеет определенную высоту Н (рис. 23). Поэтому дальность видимости предмета Дп будет равна расстояниюЛМ, которое слагается из дальности видимого горизонта наблюдателяД_г и дальности видимого горизонта предметаДи. Тогда Д_п=Д_е+Дн=2,08(|/е+|/H).

Рис. 23. Дальность видимости предмета

В навигационных пособиях и на морских картах дальность видимости маячных огней Д_к рассчитана для высоты наблюдения 5 м и равна расстояниюМК. Дальность видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя 5 м равна 4,7 мили. Если высота глаза наблюдателя больше или меньше 5 м, то к дальности видимости предметаД_к, указанной в пособиях, следует прибавить поправку А на действительную высоту глаза наблюдателя, которая представляет собой разность расстояния между дальностью видимого горизонта с высоты ей 5 м, Тогда Л — 2,08 |/е — 2,08 |/5. Эта поправка будет иметь знак плюс, когда е > 5 м, и знак минус, когда e < 5 м.

Дальность видимости маячного огня будет выражаться формулой:

где Д_к— дальность видимого горизонта предмета (с карты);

А — поправка расстояния на высоту глаза наблюдателя.

Чтобы каждый раз не производить математических расчетов, в мореходных таблицах (один из видов навигационных пособий) даются дальности видимого горизонта для различной высоты глаза.

Источник

Сколько километров до горизонта?

Интересные факты

Что такое «горизонт»? Мы часто употребляем это слово, например: солнце скрылось за горизонтом или на горизонте показался автомобиль. Но есть ли научное определение данного термина и можно ли измерять расстояние до горизонта?

Что такое горизонт?

Говоря простым языком, это граница между небом и поверхностью земли или воды. Также иногда можно встретить в определении слово «видимый». Горизонт бывает видимым и истинным.

Видимый горизонт – та часть пространства, которую видит наблюдатель, включая границу между небом и земной поверхностью. Истинный горизонт – воображаемый круг небесной сферы, плоскость которого расположена перпендикулярно относительно вертикальной линии в точке наблюдателя. Его также называют астрономическим или математическим.

Расстояние измеряется до видимого горизонта. Для этого используется теорема Пифагора и несложная формула:

Чтобы узнать более-менее точное расстояние, необходимо знать две величины: радиус Земли (R) и высоту, на которой находится наблюдатель (h). Таким образом, очевидно, что чем выше располагается наблюдатель, тем сильнее будет отдаляться линия горизонта.

Примеры расстояния от определенного объекта до горизонта:

• человек ростом 1,75 м, стоящий на земле – 4,7 км;
• крыша 8-этажного дома 25 м – 17,9 км;
• воздушный шар 150 м – 43,8 км;
• самолет 10 км – 357,3 км;
• космический корабль 350 км – 2144 км.

Интересный факт: линия горизонта на Луне выглядит совсем иначе. В связи с отсутствием атмосферы, отдаленные объекты выглядят четче, чем на Земле. Также сложность изучения данного явления связана с тем, что нет привычных объектов, по которым можно было бы оценить масштабы. В целом лунный горизонт в 2 раза ближе.

Дальность видимости

Если представить, что наблюдатель стоит на ровной поверхности и ничто не загораживает горизонт, то чем ограничен его кругозор? На открытом пространстве линию горизонта ограничивает выпуклость поверхности Земли, связанная с ее геоидной формой.

Предыдущее изображение показывает, что видимость для наблюдателя заканчивается в той точке, где линия горизонта условно пересекается с геоидной формой Земли. Если наблюдатель поднимется выше, его кругозор расширится.

Возникает вопрос, могут ли различные устройства увеличить дальность видимости? Например, способен ли бинокль расширить кругозор в прямом смысле? Поскольку, бинокль – это оптический прибор, он способен лишь увеличить изображение. Для этого он оснащен специальной конструкцией, которая увеличивает отдаленные объекты, делает их более отчетливыми. Но «заглянуть» за линию горизонта при помощи бинокля нельзя.

Горизонт – граница, разделяющая небо и поверхность земли/воды. Расстояние до видимого горизонта зависит от высоты, на которой находится наблюдатель. Чем выше эта точка, тем сильнее отдаляется горизонт. Например, с высоты среднего человеческого роста (1,75 м) расстояние до горизонта составляет 4,7 км.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник