Географическая дальность видимости предметов на море

У каждого предмета имеется своя дальность видимого горизонта, соответствующая высоте этого предмета h над уровнем моря.

D_h = 2,08√h.

Для наблюдателя, находящегося на судне, дальность видимого горизонта

Dе =2,08√е,

Поэтому дальность видимости предмета слагается из двух дальностей видимого горизонта: для высот hи е(рис. 1.5.2)

D_п= D_h + Dе, или

D_п= 2,08√h+ 2,08√е = 2,08(√h+ √е).

На морских картах и в навигационных пособиях по судовождению приводится вычисленная дальность видимости огней маяков с высоты глаза наблюдателя 5 м (D_к). Если высота глаза наблюдателя другая, то в указанное на карте значение дальности видимости огня маяка нужно ввести поправку ∆D_к, которая равна разности дальностей видимого горизонта с действительной высоты глаза наблюдателя е и расчетной высоты 5 м. ∆D_к = D_е– D₅.

D_п= D_к + ∆D_к

При ебольше 5 м∆D_к положительна, меньше 5 м – отрицательна.

Пример: На карте обозначена дальность видимости огня маяка

D_к= 16 миль. Высота глаза наблюдателя е = 11 м. На каком

расстоянии должен открыться маяк?

Решение:D_е =6,9мили;D₅ =4,7 мили,

∆D_к = D_е– D₅ =6,9 – 4,7 = 2,2 мили;

D_п= D_к + ∆D_к =16 + 2,2 = 18,2 мили.

На практике D_п определяют спомощью таблицы 2.3 (МТ-2000). Аргументами для входа служат высота глаза наблюдателя е от 0,25 до 18 м и высота предмета h от 1 до 100 м.

Таблица 2.3. Географическая дальность видимости предметов

D_п можно определить с помощью номограммы 2.4 (МТ-2000).

Аргументами для входа служат высота глаза наблюдателя е от 0 до 18 м (правая шкала) и высота предмета h от 1 до 100 м (левая шкала). Пересечение двух точек через среднею шкалу определяется D_п в милях. Она рассчитана по той же формуле D_п=2,08(√h+ √е), что и таблица 2.3. Пример расчетов приведен под номограммой.

Пример: Высота знака над уровнем моря h= 35 м. Высота глаза наблюдателя е =8 м. Определить дальность видимости знака D_п.

Решение: По таблице 2.1 находим:

D_h=12,3 мили

+

Dе =5,9 мили

________________

D_п=18, 2 мили,

или по таблице 2.3 (МТ-2000) находим: D_п=18, 2 мили

Дальность видимости предмета, рассчитанная по формуле

D_п= 2,08(√h+ √е)

носит названиегеографической.Ночью дальность видимости огня зависит не только от его высоты над уровнем моря, но и от силы источника света и системы маячного аппарата. Дальность видимости, зависящая от силы источника света маячного огня, называется оптической.

В большинстве случаев географическая и оптическая дальности одинаковы. Если же они различны, то на морских картах и в пособиях для плавания указана меньшая из них, т. е. оптическая. По этой причине при расчете дальности видимости маяков в дневное время рекомендуется пользоваться формулой

D_п= D_h + Dе.

Кроме того, расчетная дальность видимости ориентиров соответствует состоянию видимости в дневное время при ясной погоде. В зависимости от состояния атмосферы фактическая дальность может отличаться от расчетной. При мгле, дожде, снегопаде или тумане видимость предметов уменьшается. При повышенной рефракции она может быть значительно больше расчетной.

Тема № 2.1 Земной магнетизм и его элементы. Склонение и его изменяемость. Магнитные вариации и бури. Магнитные карты и пользование ими. Магнитные аномалии. Магнитные курсы и пеленги. Переход от истинных направлений к магнитным, и обратно.

Земля представляет собой огромный магнит, имеющий два по­люса (рис. 2.1.1).

Магнитные полюса не совпадают с географическими, причем они постепенно изменяют свое положение. В 1970 г. коор­динаты проекции северного магнитного полюса Земли приблизи­тельно составляли φ 75°N и λ= 101°W, южного — φ = 65°S и λ = 140°E. Условились считать, что южный магнитный полюс положительный, а северный — отрицательный. Силовые линии магнитного поля Земли выходят из южного магнитного полюса P_{S м}и замыкаются в северном P_{N м}.

Магнитное поле в каждой точке характеризуется значением его напряженности Т. Вектор Т располагается всегда по ка­сательной к силовой линии. Полную напряженность магнитного поля Земли можно разложить на горизонтальную H и вертикаль­ную Z составляющие. Составляющая Н удерживает помещенную в поле Земли магнитную стрелку в направлении маг­нитной силовой линии. Это использовано в устройстве магнитных компасов. Составляющая Z наклоняет стрелку. При этом Н = = Т cos J и Z = Т sin J, где угол J — магнитное наклонение.

Из-за несовпадения магнитных и географических полюсов в об­щем случае магнитная стрелка компаса отклоняется на некоторый угол от плоскости истинного меридиана.

Вертикальная плоскость, проходящая через полюсы магнитной стрелки, называется плоскостью магнитного ме­ридиана. В пересечении с плоскостью истинного горизонта эта плоскость образует линию магнитного мери­диана N_M-S_M (рис. 2.1.2).

Магнитная стрелка, т. е. магнитный меридиан, отклоняется от истинного меридиана на различные углы. Угол между истинным и магнитным меридианами называется маг­нитным склонением d. Если северная часть магнитного меридиана N_M отклонена от N_И к востоку, то склонение имеет наи­менование Е и ему приписывается знак «+», к западу — наимено­вание W и знак « - ». Склонение может иметь значение от 0 до 180°, но в большинстве районов не превышает 25°Е или W.

Свободно подвешенная магнитная стрелка наклоняется в пло­скости магнитного меридиана, причем в Северном полушарии N-_М концом вниз, а в Южном — S-м. Это явление называется магнитным наклонением. Углы наклонения увеличиваются с приближе­нием к магнитным полюсам. На маг­нитных полюсах стрелка принимает вертикальное положение.

Для всех районов Земли издаются специальные магнитные карты. На этих картах проведены линии рав­ного значения элементов земного маг­нетизма. Кривые линии, соединяющие точки с одинаковым значением скло­нения, называются изогонами, а кривые, соединяющие места с нулевым магнитным склонением, - агонами. Магнитные карты, на которых приве­дены данные о магнитном склонении, на­зываются изогоническими. Кривые линии, соединяющие места с одинаковым магнитным наклоне­нием, называются изоклинами. Нулевая изоклина назы­вается магнитным экватором. Магнитные карты, на которых приведены данные о магнитном наклонении, называются изоклиническими.

Магнитный экватор является замкнутой кривой неправильной формы, пересекающей географический экватор в двух точках. На магнитном экваторе горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли имеет наибольшую величину, а на магнит­ных полюсах равна нулю. Поэтому магнитный компас лучше ра­ботает вблизи магнитного экватора и не работает в районах маг­нитных полюсов.

Все элементы земного магнетизма не остаются постоянными, со временем изменяются, поэтому магнитные карты приводятся к определенной эпохе (году). Из трех элементов земного магне­тизма важнейшим для судоводителя является склонение. Поэтому его указывают также на навигационных картах. При этом даются величина магнитного склонения, год приведения и величина го­дового изменения. В некоторых районах величина магнитного склонения резко отличается от магнитного склонения окру­жающих мест. Это явление называется магнитной аномалией. Границы районов магнитной аномалии указываются на навигацион­ных картах кривой жирной линией. В таких местах судо­водитель должен быть вни­мательным при использова­нии магнитных компасов. Также неоднократно наблюдались кратковременные резкие колебания элементов земного магнетизма – магнитные бури,которые происходят из-за аномальных выбросов на солнце.

Величину магнитного склонения находят по навигационной карте. Данные о склонении наносят различными способами: ука­зывают в заголовке карты, в центре истинных картушек и без изо­бражения картушек. Прежде чем приступить к прокладке пути судна, необходимо привести склонения к году плавания. Для по­лучения склонения на год плавания пользуются формулой

d = d'± nΔ d

где d' — склонение, указанное на карте;

п — количество лет, прошедших от года, к которому приводится склонение,

до года плавания;

Δ d — годо­вое изменение склонения.

Пример 1:На карте d = 5,2°E (отнесено к 1999 г.). Годовое увеличение 0,2°.

Привести склонение к 2005 г.

Решение: d₂₀₀₅= d'₁₉₉₉+ nΔ d d'₁₉₉₉= 5,2°E

+

n=2005 – 1999 = 6 лет; nΔ d=+1,2°

Δ d= + 0,2° d₂₀₀₅ = 6,4°E

Пример 2:На карте d = 1,2°E (отнесено к 1996 г.). Годовое уменьшение

0,25°.

Привести склонение к 2005 г.

Решение: d₂₀₀₅= d'₁₉₉₆+ nΔ d d'₁₉₉₆= 1,2°E

+

n=2005 – 1996 = 9 лет; nΔ d=-2,25°

Δ d= - 0,25° d₂₀₀₅ = 1,05°W

Склонение, уменьшаясь, достигло нуля и перешло в склонение другого,

западного наименования.

Приведенное к году плавания склонение записывают на карте простым карандашом. Если место судна находится в районе между двумя значениями склонения, то нужное значение определяют пу­тем интерполяции. Магнитное склонение в изученных морях из­вестно с точностью до ± 0,25°, а в океанах, которые менее изучены в магнитном отношении,— до ± (2 - 3)°.

Направление движения судна и направление на ориентиры можно определять не только по отношению к истинному меридиану, но и к магнитному. На плоскости истинного горизонта эти направ­ления изображаются плоскими углами.

Угол, отсчитываемый по часовой стрелке от нордовой части магнитного меридиана до носовой части ДП судна, называется магнитным курсом (МК), а от нордовой части магнит­ного меридиана до направления на ориентир — магнитным пеленгом (МП) (Рис.2.1.3). Угол, отличающийся от магнитного пеленга на 180°, называется обратным магнитным пелен­гом (ОМП).

ОМП = МП± 180°; МП=ОМП± 180°.

Указанные углы могут иметь значения от 0 до 360°. Между МП, МК. и КУ имеется следующее соотношение:

МП=МК± КУ, КУ правый борт – «+ », левый борт – « - ».

Зная магнитные направление и склонение в данном месте Земли, можно получить истинное направление, и наоборот, зная истинное направление и склонение, можно получить магнитное направле­ние. Зависимости между этими направлениями выражаются алге­браическими формулами:

ИК = МК + d; МК = ИК – d;

ИП = МП + d; МП = ИП - d;

ОИП= ОМП + d; ОМП=ОИП – d.

Пользуясь формулами, можно рассчитать и значение склонения:

d=ИК – МК = ИП – МП = ОИП – ОМП.

Аналитическое решение задач следует контролировать их гра­фическим решением.