Видимый горизонт и его дальность
Видимость очень важна для безопасности мореплавания. В зависимости от видимости назначается соответствующая скорость судна.
На рис.1.41 представлена поверхность земного шара с радиусом R. В точке A¢ находится глаз наблюдателя на высоте e над точкой А поверхности моря. Лучи зрения, идущие к точке A¢ и касательные к поверхности воды, образуют малый круг КК¢, называемый теоретически видимым горизонтом. На самом деле наблюдатель будет видеть поверхность воды, ограниченную малым кругом ВВ¢, называемым видимым горизонтом наблюдателя
Дело в том, что лучи света распространяются не прямолинейно, т.к. плотность атмосферы по высоте различна. Преломление луча света, проходящего через земную атмосферу, называется земной рефракцией. Поэтому луч света от точки B попадёт в глаз наблюдателя, пройдя по кривой BfA¢, и наблюдатель увидит точку B по направлению А¢В¢ приподнятому над линией А¢В на угол r, называемый углом земной рефракции.
Вертикальный угол между плоскостью истинного горизонта наблюдателя Н и направлением на видимый горизонт называется наклонением видимого горизонта d.
Кривую, по которой распространяется луч света на небольших расстояниях, можно считать дугой окружности с радиусом r.
Отношение радиуса Земли R к радиусу r называется коэффициентом земной рефракции:
(1.123)
Коэффициент земной рефракции характеризует преломляющую способность земной атмосферы. Он определяется практически и величина его изменяется в зависимости от района плавания, времени года и суток, атмосферного давления, температуры и др. факторов. Во всех навигационных пособиях и в таблицах МТ - 2000 принято среднее значение c = 0,16. Максимальное значение коэффициент c имеет при восходе и заходе Солнца. К полудню он быстро уменьшается и с 11 до 14 часов, обычно, величина c соответствуют среднему значению.
Сферический радиус видимого горизонта ÈА¢В называется географической или геометрической дальностью видимого горизонта Де Эта дальность видимости не учитывает прозрачность атмосферы, считая её идеальной с коэффициентом прозрачности t = 1.
Так как е<< R то можно принять 
. Обозначим центральный угол при точке О через с. Тогда угол между касательной и хордой АВ равен половине центрального угла с / 2. Т.к. угол между касательной А¢В¢ и хордой 
, то центральный угол при точке 
В DОАВ 
, 
, 
. Следовательно, в D AА¢В 
, а 
. По теореме синусов:
или
.
Т.к. углы 
и r малы, то можно 
заменить самим углом 
, а 
принять равным 1. Тогда:
. (1.124)
Углы с и 2r центральные. Поэтому 
и 
, а 
и 
. Умножим и разделим последнее выражение на R. Тогда: 
Подставим полученные значения и r в формулу (1.124). Получим:
, 
,
Приняв радиус Земли R= 3437,747 мили, для получения Де в милях при высоте глаза е в метрах разделим на 1852 м. Тогда
,
получим:
, мили (1.125)
По приближенной формуле 
составлена табл. 2.1 “Дальность видимого горизонта” в МТ - 2000.
Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 1126;