Способы ориентирования по солнцу: как определить без компаса стороны света
Чтобы добраться до уютных уголков дикой и неизведанной природы, где можно найти первозданную тишину и покой, нужно порой проделать немалый путь. Вряд ли в те места, куда проведена широкая дорога, стоит прокладывать маршрут в поисках спокойного отдыха. Чтобы добраться до желаемой цели и найти путь обратно, нужно научиться определять направление (проводить ориентирование) по солнцу и звездам.
На все четыре стороны.
Основные направления в географии (север, восток, юг, запад) привязаны к сторонам света. Северное и южное определяются соответственно полюсам Земли. Восток и запад — отношением к направлению вращения планеты. Условно на картах Северного полушария север находится в верхней части карты, юг — в нижней, запад и восток — слева и справа соответственно. Принцип четырех направлений был важным этапом человечества в познании окружающего мира. На старинных картах основным выбиралось южное направление, так как оно проще вычислялось по положению солнца в зените. Так же несложно методом ориентирования по солнцу «вычислялись» примерные направления западное и восточное — по месту заката и восхода солнца.
При ориентации в пространстве человеком еще используют принцип четырех сторон — «слева», «справа», «спереди», «сзади». Такой тип ориентирования идет относительно местоположения человека и направления не привязаны к сторонам света.
Ориентирование по компасу
Если предстоит ориентирование в лесу, самый надежный способ — использование компаса. Для того чтобы его показания были точными, его нужно держать вдали от электронных приборов, металлических предметов и магнитов. Перед тем как ориентироваться на местности, нужно установить компас в горизонтальное положение и снять стопор со стрелки. Стрелка через некоторое время примет положение «юг-север», красным концом показывая северное направление. Если встать лицом в эту сторону, то справа будет восток, слева — запад. Чтобы не сбиться с пути, необходимо чаще сверять правильность выбранного направления своего движения.
Ориентирование по карте
На географических картах нанесены специальные меридианные линии, которые ориентированы «юг-север». Поэтому перед тем как пользоваться картой, положите ее горизонтально на ровную поверхность, на одну из меридианных линий. Или второй вариант — рядом с правым (или левым) краем карты кладем готовый к работе компас и ориентируем карту так, чтобы линии «юг-север» на карте и направление стрелки компаса совпадали. Карта готова к использованию.
Отправляясь в путешествие, постарайтесь понять, как ориентироваться на местности без таких полезных устройств.
Использование часов для ориентирования
Если есть компас или GPS-навигатор, то это может существенно помочь произвести ориентирование в лесу. Но эти полезные устройства не всегда бывают в наличии, в отличие от наручных часов со стрелками или виджета стрелочных часов на экране смартфона. Для ориентирования достаточно только часовой стрелки. Если есть часы электронные или другой способ определения текущего времени, то можно мысленно представить часы и направление большой стрелки ваших виртуальных часов заменить пальцем. Далее мысленный или реальный ваш часовой механизм необходимо разместить в горизонтальном положении.
Ориентирование по солнцу и часам
Чтобы определить направление сторон света, можно и не использовать часы, делать это примерно, «на глазок». Но результат с часами будет гораздо точнее. Ориентирование по солнцу и часам основывается на том, что расположение солнца в течение дня меняется по определенной траектории, и, зная в какое время где оно должно находиться, мы можем определить стороны света.
Определение южного направления
В полдень солнце практически всегда находится на юге. То есть если часовая стрелка стоит на 12 часах, она показывает на стоящее в зените солнце, то это и есть южное направление. Это направление в полдень служит своеобразной точкой отсчета, которую будем применять в дальнейшем для ориентирования по солнцу. За сутки дневное светило делает один полный круг по небу. За это время часовая стрелка пробегает два круга. Этот принцип заложен в основе определения южного направления в любое дневное время. Стрелка часов двигается ровно в два раза быстрее солнца и смещается на угол в два раза меньший, чем солнце. К примеру, в три часа дня часовая стрела смещается на угол, равный 90 градусам, а солнце за это время отклонится на 45 градусов. Юг при этом останется в той же точке отсчета. Поэтому, если биссектрису (середину угла) между текущим положением часовой стрелки и двенадцатичасовой отметкой направить на местоположение солнца, то указатель 12 часов на циферблате практически точно укажет на южное направление. В этом заключается суть ориентирования по солнцу.
Особенности при определении направления утром и вечером
Ориентирование по солнцу и часам отличается в утреннее и вечернее время направлением угла отклонения от двенадцатичасовой отметки циферблата. До полудня смотрим угол против часовой стрелки, после полудня — по часовой.
Этот способ определения подходит только для местного времени. Если на ваших часах время поясное, то будет небольшая погрешность — до 10 градусов. Для более точного измерения нужно заранее свериться с компасом и посмотреть, в каком положении находится солнце в полдень, а затем учитывать эту погрешность. С ее учетом направление на юг будет не на двенадцатичасовой отметке, а отличаться на небольшой угол.
Особенности при определении направления в разное время года
Используя способы ориентирования по солнцу, нужно учитывать небольшие различия между летним и зимним временем. Обычно в теплые месяца точка отсчета может иметь смещение до двух часов, что тоже добавляет погрешности в измерении направления на юг: в зимнее время он может располагаться в направлении 13 часов, а в летнее — 14 часов. В зимнее время года солнце восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе. В летнее время восход будет на северо-востоке, а закат — на северо-западе. Восход точно на востоке и закат на западе бывает только в дни весеннего и осеннего равноденствия (21 марта и 23 сентября соответственно). Если вы живете в средней полосе России, то просто запомните, что около 8 часов утра солнце будет находиться на востоке, в два часа дня — на юге, примерно в 8 вечера — на западе.
Определение направления по тени
Бывалые туристы часто советуют во время ориентирования по солнцу, особенно летом, смотреть не на яркое слепящее светило, а на тень от любого верикально расположенного предмета. В то время, когда солнце располагается точно на юге, тень любого предмета будет самой короткой и направленной точно на север.
Определение направления ночью
Самый простой метод определения направления ночью — поиск направления на север по Полярной звезде — знает, кажется, любой человек. Найти эту одну из самых ярких звезд можно следующим образом: постарайтесь найти знакомый с детства «ковш» созвездия Большой Медведицы, определить две крайние звезды на его краях, мысленно отложить примерно пять расстояний по линии между ними. Сложность составляет то, что созвездие в разное время года и суток развернуто может быть под разным углом к наблюдателю.
Определение сторон света по Луне
За основу этого метода положен тот факт, что полная луна всегда находится в южном направлении, а степень ее освещенности зависит от положения солнца за спиной у наблюдателя — вас. Луна полная — Солнце у вас за спиной, в последней четверти — солнце слева и т. д.
Если Луна освещена не полностью, то следует мысленно разделить ее диск на шесть частей и попытаться определить, какое количество частей освещает солнце. Такое же количество будет в часах будет между направлениями на эти два светила.
Еще есть вариант деления лунного диска на 12 частей. Сколько таких более мелких частей освещено солнцем, на столько часов назад или вперед нужно перевести часы и, приняв Луну за Солнце, определить направление на юг тем же способом, как и в дневное время.
Источник
Определение сторон горизонта по Солнцу
Все методы ориентирование по Солнцу основаны на понимании того, где Солнце встает, где садится и как движется относительно сторон света в течение суток. Несмотря на то, что в движении Солнца по небосводу имеются особенности в зависимости от широты местности и времени года, в общем с астрономической точки зрения его перещение очень стабильно. Солнце всегда встает на восточной стороне планеты и садится на западной (хотя строго на востоке оно восходит лишь в отдельные дни, равно как и лишь в два дня в году садится строго на западе), в том или ином полушарии в тот или иной сезон в конкретное время суток оно находится в конкретной точке небесной сферы. Зная эти зависимости, можно по положению светила определить собственное расположение и необходимое направление движения с достаточной для целей ориентирования точностью.
Траектория «движения» зенита Солнца в течение года за полярным кругом
Известно множество методов ориентирования по Солнцу, в том числе с часами и без них, с гномоном, с различными построениями на земле и просто с наблюдением Солнца на небе.
Однако перед тем, как рассказывать о конкретных методах, позволяющих определить стороны света по Солнцу, необходимо разобраться с теоретической основой этих методов. Не понимая теории, есть риск использовать большинство способов ориентирования неправильно из-за их зависимости от широты местности и времени. А такие ошибки могут быть чреваты дезориентацией и опасностью для жизни. Именно благодаря теории в заучивании методов ориентирования не будет надобности: человек сам сможет придумать свой метод, опираясь на понимание процессов, лежащих в основе всех способов ориентирования по Солнцу. Приведенные же здесь примеры позволят лучше разобраться в вопросе и подтолкнут мысль в нужном направлении.
Теоретические основы
Здесь перечислим аксиомы, доказанные факты и некоторые выводы, следующие из них.
Истина №1. Земля вращается вокруг Солнца.
Истина №2. Вращение Земли, если смотреть сверху на северный полюс, осуществляется против часовой стрелки. Из этого следует вывод, что Солнце в начале освещает более восточные регионы. Для наблюдателя же, находящегося на Земле, это выглядит так, как будто Солнце встает на востоке и садится на западе.
Из этой же истины следует, что Солнце в середине своего движения, то есть в промежутке между востоком и западом, что соответствует середине дня, для наблюдателя будет находиться в самой высшей точке своей траектории движения — зените. В это же время оно будет находиться на линии север–юг.
Если представить, что наблюдатель находится в северном полушарии, то получится, что Солнце для него движется по небесной сфере слева направо. Если же наблюдатель переместится в южное полушарие (например, в Австралию), тогда движение Солнца для него будет справа налево. Но это правило четко работает только в средних и высоких широтах, а в тропических зонах и на экваторе оно может изменяться, в связи с явлением, о котором расскажем далее.
Истина №3. Ось вращения Земли наклонена по отношению к Солнцу на угол 23,44 градуса. Это в сочетании с тем, что Земля вращается вокруг Солнца, приводит к тому, что в разное время года для наблюдателя, находящегося в одной точке Земли, траектория движения Солнца по небесной сфере будет смещаться то выше, то ниже.
При более высоком положении Солнца над горизонтом его лучи будут падать на поверхность Земли под более тупым углом, а значит на единицу площади попадет больше света, чем в случае с более низким положением Солнца, — на этой территории потеплеет и со временем настанет лето. Обратный процесс приведет к похолоданию и наступлению зимы.
Из-за наклона земной оси получается, что когда в северном полушарии наступает зима, в южное полушарие приходит лето, и наоборот.
Понимая эти процессы, несложно догадаться, что Солнце будет восходить строго на востоке и заходить строго на западе только в дни весеннего и осеннего равноденствий, когда длина дня равна длине ночи. С марта по сентябрь Солнце будет подниматься на северо-востоке и садиться на северо-западе, а в период с сентября по март будет всходить на юго-востоке и садиться за горизонт на юго-западе.
Чтобы сказать, где Солнце будет в полдень, нужно знать, в какой точке Земли будет находиться наблюдатель.
Для примера рассмотрим период с июня по декабрь в северном полушарии. В этот период в средних и высоких широтах Солнце будет на юге. На экваторе Солнце будет вначале на севере, а затем окажется на юге. В районе тропиков картина будет схожа с картиной на экваторе за тем только исключением, что в северной стороне Солнце будет меньшее количество дней, и тем более будет выражено это различие, чем дальше от экватора и ближе к умеренной зоне будет находиться наблюдатель.
В период с июня по декабрь в северном полушарии будет наблюдаться обратная картина. Отметим, что стабильность будет только в средних и высоких широтах: здесь Солнце в течение всего года в полдень будет находиться на юге.
Глядя на эту схему, можно просчитать нахождение полуденного Солнца и в южном полушарии. Здесь по сравнением с северным полушарием все будет наоборот.
Истина №4. Земля вращается с угловой скоростью примерно 15 градусов в час. Поэтому и наблюдаемое с Земли движение Солнца по небосводу происходит примерно с той же скоростью.
Истина №5. Если стать лицом к северу, то за спиной окажется юг, справа — восток, а слева — запад.
Ну вот, с теоретической частью разобрались, а значит пора переходить непосредственно к рассмотрению методов ориентирования по Солнцу.
Как определить стороны света по Солнцу
Существует множество разных способов ориентирования, но мы разберем лишь пять из них, которые позволят сориентироваться почти в любой ситуации, когда на небе видно Солнце.
Способ №1. По часам и Солнцу
Мы уже знаем, где должно находиться Солнце в 6 часов утра, 6 часов вечера и в 12 часов дня, а значит в это время, которое можно определить по часам, можно более менее точно найти стороны света.
Например, в 18:00 Солнце должно быть на западе. Это значит, что если в это время стать таким образом, чтобы Солнце оказалось точно слева, то перед нами будет север, позади юг, а справа — восток.
Способ №2. По тени от шеста
Поскольку в середине дня Солнце находится на максимальной высоте, тени, отбрасываемые вертикально расположенными прямыми объектами (например, столбом электропередач), будут самые короткие. Самая короткая тень будет означать, что Солнце находится на линии север–юг. А где именно — на севере или юге — зависит от полушария, а в тропической и экваториальной зоне, как помним, — и от времени года.
Подробно об этом методе мы рассказывали в отдельной статье…
Эти два метода позволяют сориентироваться в любой точке мира в ясный день. Однако для человека, двигающегося по маршруту, они неудобны, так как не дают возможности сориентироваться в любое время дня, отличное от 6, 12 и 18 часов. Поэтому разберем более подходящий для этого случая способ.
Способ №3. По двум теневым точкам
Поскольку Солнце всегда движется с востока на запад, тень, отбрасываемая предметами, находящимися в его лучах, будет двигаться в противоположном направлении. Таким образом, если на ровной горизонтальной площадке два раза с небольшим (15–20 минут) промежутком времени отметить положение конца тени, то получатся две точки. Если эти точки соединить прямой, она примерно будет соответствовать направлению запад—восток (первая точка будет указывать на запад, вторая — на восток). Зная две стороны света, нетрудно найти и все остальные.
Однако и у этого метода есть свои недостатки. Он требует наличия ровной горизонтальной площадки, поэтому не всегда может быть воплощен в жизнь корректно. Например, в горной местности или у людей, сидящих в движущейся лодке, с ним могут быть проблемы.
Самое простое построение с помощью теней, позволяющее найти направление на север
В связи с этим рассмотрим еще один метод, для которого не обязательно наличие ровной горизонтальной поверхности.
Способ №4. По Солнцу и часам со стрелками
Этот метод основан на том, что Солнце движется в два раза быстрее, чем часовая стрелка часов, то есть за то время, пока часовая стрелка совершает поворот, например, на 30 градусов, Солнце проходит путь по небосводу равный 60 градусам.
Для того, чтобы найти направление север–юг:
- Часы располагают горизонтально циферблатом вверх.
- Часовую стрелку направляют в сторону Солнца, а точнее в сторону проекции его на горизонт.
- Определяют направление на юг или север (в зависимости от точки на земном шаре, где находится человек). Для этого проводят биссектрису из угла, образованного часовой стрелкой и цифрой «12» — это и будет направление на юг (север).
Заметьте, что если это 6 часов утра, то биссектриса покажет на цифру «9», если же 6 часов вечера, то на цифру «3» на циферблате. Часто именно в этом моменте у изучающих данный способ людей возникают вопросы и путаница.
Следует отметить, что данный способ корректно работает только в северном полушарии, когда Солнце движется слева направо. В других регионах при обратном движении Солнца метод нужно изменить.
Но что делать, если часы не механические, а электронные без стрелок, или же единственным источником, из которого можно узнать время, является радиоточка? Специально для этого случая я придумал свой собственный метод, которым с успехом пользуюсь уже не первый год.
Способ №5. По Солнцу и времени
Он основан на понимании того, что Солнце движется по небосводу с востока на запад с угловой скоростью 15 градусов в час, а в 12 часов располагается на линии север–юг. Способ реализовывается следующим образом:
- Определяется, сколько времени осталось до полудня (12:00) или сколько прошло после полудня.
- Зная время и скорость Солнца, определяется угол, на котором Солнце будет находиться относительно направления север–юг.
- Если полдень еще не настал, то от Солнца, а точнее его проекции на горизонт, по ходу его движения откладывается полученный в результате расчетов угол. Если полдень уже прошел, то этот угол откладывается от Солнца в противоположную сторону. Таким образом находится направление север–юг.
Если полдень еще не наступил, тогда нужно стать так, чтобы Солнце было справа. Если же время перевалило за полдень, тогда нужно стать так, чтобы Солнце оказалось левее. В этом случае перед лицом окажется север, а за спиной — юг.
Подробнее об этом методе сказано в статье про гномон…
Последние два способа дают наименьшую ошибку в высоких широтах в течение полярного дня, пока Солнце видно над горизонтом, а также в средних широтах в зимний период, когда Солнце не поднимается высоко над горизонтом. В тропиках же и на экваторе эти способы дают большие ошибки из-за того, что Солнце в полдень расположено наиболее высоко над горизонтом, и поэтому в этих регионах ориентироваться с помощью них не рекомендуется.
Заметим, что во всех указанных способах, где используются показания времени, нужно делать поправку с учетом перевода часов на летнее время, а также при необходимости получения более точных результатов — и на другие факторы, влияющие на отклонение в показаниях земных и астрономических часов.
Все перечисленные методы ориентирования по Солнцу надежны и могут быть использованы в качестве аварийных методов в условиях, когда по каким-либо причинам не удается воспользоваться современными приборами, предназначенными для этих целей.
Эти методы надежнее методов ориентирования по мху, квартальным столбам, церковным крестам, так часто описываемых в специальной литературе. Также в большинстве случаев эти методы практичнее методов ориентирования по звездам, поскольку зачастую группе или человеку, оказавшемуся в аварийной ситуации, приходится преодолевать маршрут именно в светлое время суток, когда вероятность травмы минимальна и проще разглядеть окружающую местность и ориентиры на ней.
Источник