Стороны горизонта можно определить с помощью солнца

Можно ли определить стороны горизонта по солнцу?

Стороны горизонта можно определить по небесным светилам несколькими способами. Рассмотрим основные из них.

По положению Солнца.
Стороны горизонта легко определить в солнечную погоду в местный полдень — 12 часов.* Для этого достаточно стать спиной к Солнцу, и тень, отброшенная фигурой наблюдателя, превратится в стрелку — указатель, показывающую на север. Однако для применения этого способа нужно знать время.

По длине тени.
Если часов нет и время узнать трудно, то направление на север можно определить по длине тени, отбрасываемой предметом. Для этого пользуются примитивным устройством, известным еще с глубокой древности, — вертикальным шестом гномоном (в переводе с греческого «знающий»).

Если в ясный солнечный день воткнуть в землю строго вертикально (проверить это можно с помощью простейшего отвеса) 1-1,5 метровый шест, то по мере приближения Солнца к зениту тень, которую он отбрасывает, будет непрерывно укорачиваться. Конец ее отмечается колышками.
В тот момент, когда тень окажется самой короткой, она и будет указывать на север. Этот момент соответствует, кроме того, местному полдню (то есть данный способ можно использовать и для определения времени). Гномоном может послужить не только шест, но и дерево, скала, телеграфный столб и любой другой вертикально стоящий предмет.
Таким образом, в местный полдень Солнце располагается на юге, а тень от предмета направлена на север.

По направлению движения тени.
В условиях дефицита времени, когда нет возможности ждать наступления местного полдня, для приблизительного определения сторон горизонта можно воспользоваться следующим экспресс- методом (он может применяться в любое время дня, когда Солнце светит достаточно ярко для того, чтобы воткнутая в землю палка давала тень).

Последовательность действий:
1. Найдите по возможности прямую палку около метра длиной. Воткните ее в землю, очистив от веток, с тем чтобы получить четкую тень (палка не обязательно должна быть в вертикальном положении; наклоняя ее, можно получить наиболее подходящую по размеру тень, что не оказывает влияния на точность метода).

2. Отметьте контур тени маленьким колышком, палкой, камнем, отверстием в снегу или другими подручными средствами. Подождите 15—20 минут, пока тень от палки передвинется на несколько сантиметров.

3. Отметьте новую позицию тени.

4. Проведите прямую от первой метки ко второй, которыми вы обозначили первую и вторую позиции тени, и продолжите эту линию еще на шаг за второй меткой.

5. Станьте левой ногой напротив первой позиции тени, а правой — в конец линии, которую вы начертили. Сейчас вы находитесь лицом к северу. Отметьте другие направления на земле, начертив еще одну линию, пересекающую первую в форме креста.

Если вы не уверены, какую ногу — правую или левую — поставить напротив первой позиции тени, вспомните несложное правило: Солнце восходит на востоке и заходит на западе, а след тени движется в противоположном направлении. Поэтому контур первой тени всегда показывает западное направление, а контур второй — восточное.

Однако, как выявила практическая апробация данного экспресс-метода, ошибка при измерениях может достигать 20° и более в ранние утренние и поздние вечерние часы. Наименьшая погрешность, по нашим данным, наблюдается в околополуденное время и в южных широтах.

По Солнцу (с помощью часов).
Располагая часами, в солнечную погоду можно определить стороны горизонта в любое время дня. Для этого часы, лежащие на ладони, нужно повернуть так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце, а затем через центр циферблата провести мысленно линию А на цифру 1 зимой и на цифру 2 летом. Если угол, образованный часовой стрелкой и линией А, разделить биссектрисой, то она покажет направление на юг. Чтобы не ошибиться, надо твердо усвоить, что юг до 13 (14) часов — справа от Солнца, а после 13 (14) — слева от него. Однако следует заметить, что при ориентировании по часам неизбежна большая или меньшая погрешность. Меньше всего она в зимнее время, несколько больше весной и осенью (около эпохи равноденствия). Летом ошибка очень велика — до 25°. В северных широтах этот способ позволяет определить стороны горизонта точнее, чем в умеренных; в южных широтах ошибка гораздо больше.
Более точный результат можно получить, если часы держать под углом к горизонтальной плоскости, дополнительным до 90° к широте данного места (например, 30° на широте 60°). В таком случае цифру 1 (зимнее время) мы держим от себя и, найдя биссектрису угла между нею и часовой стрелкой, прикладываем в точке прохождения биссектрисы к ободку часов спичку перпендикулярно к плоскости циферблата. Затем, не изменяя положения часов, поворачиваемся вместе с ними по отношению к Солнцу до тех пор, пока тень от спички не пройдет через центр циферблата; в этом положении цифра 1 указывает на юг. Данным способом нельзя пользоваться в период с 23 сентября по 21 марта, так как в эти дни циферблат часов, расположенный под углом, дополняющим до 90° широту местоположения, не будет освещаться Солнцем.

Определение сторон горизонта по времени наблюдения.
Допустим, наблюдение ведут в 10 часов утра (зимнее время). До полудня остается 3 часа. Значит, Солнце не дошло до точки юга 45° (15° х 3) и находится сейчас на юго-востоке. Отложим от направления на Солнце вправо (по ходу часовой стрелки) угол 45°. В этом направлении и будет точка юга. Таким образом, задача определения сторон горизонта по Солнцу сводится к откладыванию на местности определенного угла, на который Солнце не дошло до точки юга или же перешло эту точку. В последнем случае угол откладывается влево (против хода часовой стрелки). Углы можно откладывать на глаз или с помощью угломерных приборов, простейшим из которых служат наручные механические часы. На их циферблате каждому часу соответствует угол 30°, а каждой минуте — угол 6°.
По Полярной звезде.
В темное время суток при отсутствии сплошной облачности наиболее точно (с ошибкой не более 1—3°) направление на север можно определить по Полярной звезде, которая всегда находится над Северным полюсом. При использовании этого способа главное уметь находить эту звезду.

Если обвести неторопливым взглядом ночное небо, на нем легко можно заметить семь ярких звезд, образующих гигантский ковш с ручкой. Это созвездие Большая Медведица. С его помощью нетрудно отыскать Полярную звезду, находящуюся на продолжении земной оси и практически не участвующую в видимом движении звезд по небосводу. Для этого надо через две крайние звезды «ковша», называемые Пинчерами, мысленно провести прямую. Если расстояние между этими звездами отложить по прямой 5 раз, то на конце последнего отрезка будет видна яркая звездочка — это и есть Полярная звезда. Она входит в созвездие Малая Медведица.

В ориентировании может быть использовано также созвездие Кассиопеи — группа из пяти ярких звезд, похожая на асимметричное «М». Полярная звезда расположена прямо против центральной звезды этого созвездия (у Кассиопеи) примерно на том же расстоянии, что и от Большой Медведицы. Этот ориентир особенно ценен в тех случаях, когда Большая Медведица расположена низко в небе и не видна из-за высокой растительности, возвышенностей местности или скрыта облаками.

Отыскав на небе Полярную звезду, нужно стать к ней лицом — в таком положении прямо перед вами будет север, сзади юг, справа восток, слева запад.

Ориентироваться можно и по другим созвездиям и ярким звездам. Однако здесь существуют некоторые трудности. Вследствие вращения Земли вокруг своей оси, а также вокруг Солнца вид звездного неба даже в один и тот же час в разное время года бывает различным. Необходимо запомнить, что в полночь на юге видны созвездия: в январе — Большой и Малый Пес, в марте — Лев, в мае — Волопас, в ноябре — Телец, в декабре — Орион. Узнав направление на юг, легко определить и другие стороны горизонта.

Зимнее созвездие Орион находится на небесном экваторе (пояс Ориона), поэтому его можно использовать для ориентирования в момент восхода (точно на востоке) и захода созвездия (точно на западе).

Ориентируются также по положению некоторых созвездий над линией горизонта. Например, квадрат Пегаса над южной точкой горизонта стоит прямо, к востоку он наклоняется влево, а к западу — вправо).

Источник

Определение сторон света по Солнцу и часам

Если под рукой не оказалось ни компаса, ни навигатора, а сориентироваться на местности все же нужно, наиболее эффективными способами для определения сторон света, ориентирования карты на местности (например, в лесу), нахождения своего местоположения и определения направления дальнейшего движения могут служить способы ориентирования по небесным светилам — звездам и Луне.

Отдельно мы подробно говорили про ориентирование по Полярной звезде. Сейчас же сконцентрируем наше внимание на способах ориентирования по Солнцу — самой близкой к нам звезде, — а именно на способах ориентирования по Солнцу и часам.

На рассвете Солнце находится на востоке. Следовательно, если стать лицом к нему, то справа будет юг, слева — север, за спиной — Запад.

Как ориентироваться по Солнцу с помощью часов

Мне известно три способа ориентирования по Солнцу и часам. Все эти способы базируются на нескольких аксиомах:

• Солнце встает на востоке и садится на западе, при этом чаще всего точное место восхода и захода отклонено в северную либо южную сторону.
• В середине дня Солнце проходит через прямую, соединяющую северное направление с южным.
• Солнце движется по небесной сфере с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час, то есть в два раза медленнее часовой стрелки часов.
• Если стать лицом на север, то позади окажется юг, справа — восток, слева — запад. Понимая это, можно, зная всего одну сторону света, найти все остальные.

Подробнее об этих и других фактах, а также о том, откуда они взяты и почему работают так, а не иначе, можно прочитать в отдельной статье. Сейчас же предлагаю перейти непосредственно к описанию методов ориентирования.

Способ №1. По ключевым точкам

Данный способ основан на понимании того, что Солнце в 6 часов утра находится приблизительно на востоке, а в 6 часов вечера — приблизительно на западе. Из всех способов ориентирования по Солнцу этот, пожалуй, самый простой.

Этот способ помогает решать и обратную задачу — по положению тени и известным сторонам света определять время.

С 12 часами дня все немного сложнее: в средних и высоких широтах северного полушария в полдень Солнце будет на юге, в средних и высоких широтах южного полушария — на севере. В тропиках и на экваторе в течение года Солнце в полдень может оказаться то на севере, то на юге, а иногда и строго над головой наблюдателя. Подробно этот вопрос мы разбирали здесь…

Исходя из этого, можно более-менее точно узнать расположение сторон света в 6:00, 12:00 и 18:00. Для этого определяется направление на Солнце, делается вывод о стороне света, которая соответствует этому направлению, а затем, зная одну сторону света, находятся все остальные.

Данный метод позволяет быстро сориентироваться на местности, но его главным недостатком является привязка лишь к трем ключевым точкам — моментам времени, когда Солнце примерно совпадает с основными направлениями сторон света. Использовать же его в другие моменты времени не представляется возможным.

Способ №2. По аналоговым часам и Солнцу

Этот способ основан на знании того, что в средних и высоких широтах северного полушария Солнце движется по небосводу по часовой стрелке с угловой скоростью, равной половине от скорости движения часовой стрелки на часах. Это, по сути, — усовершенствованный первый способ.

Чтобы определить стороны света по аналоговым часам и Солнцу, следует придерживаться следующей инструкции:

1. Часы располагаются горизонтально. Циферблат должен быть направлен вверх.
2. Часы поворачиваются в горизонтальной плоскости так, чтобы часовая стрелка указала на Солнце, а точнее на его проекцию на горизонт.
3. От центра циферблата проводится луч так, чтобы он оказался строго между часовой стрелкой и цифрой «12». При этом в утренние часы этот луч будет находиться в промежутке от 6 до 12, а в вечерние — в промежутке от 12 до 6, если смотреть по часовой стрелке. Этот луч и укажет приблизительное направление на юг.

Существует вариация этого метода с использованием спички. Для этого:

1. Часы располагаются горизонтально циферблатом вверх.
2. Между часовой стрелкой и цифрой «12» на циферблате мысленно отмечается точка.
3. Возле этой точки сбоку к корпусу часов прикладывается спичка так, чтобы она была перпендикулярна плоскости циферблата.
4. Часы с прислоненной к ним спичкой вращаются в горизонтальной плоскости до тех пор, пока тень от спички не пересечет центр циферблата.
5. Луч, проведенный из центра циферблата через цифру «12» укажет приблизительное направление на юг.

Методы с использованием аналоговых часов хорошо будут работать только в том случае, если Солнце в течение дня будет двигаться низко над горизонтом. Чем выше солнечный зенит в конкретном регионе в конкретное время года, тем большую ошибку эти методы будут давать.

Например, они будут прекрасно работать за полярным кругом во время полярного дня, неплохо — в средних широтах в зимний период, и окажутся совершенно непригодными для ориентирования — в летних тропиках и на экваторе.

Кроме того, я не зря указал, что способ ориентирования по Солнцу и аналоговым часам предназначен для северного полушария. В южном полушарии, где Солнце движется справа налево, этот метод ориентирования нужно менять (о том, как это сделать, мы говорили в другой статье). Однако пользоваться им при этом становится сложнее, а значит увеличивается вероятность допущения ошибки. В таких ситуациях лучше применять другой способ, о котором поговорим далее.

Способ №3. По пройденному Солнцем пути

Это мой авторский способ ориентирования, основанный на знании скорости движения Солнца по небосводу. Он был придуман несколько лет назад и показал свою эффективность на практике в условиях различных походов.

Рассмотрим его на примере средних широт северного полушария, где в 12 часов дня Солнце будет находится приблизительно на юге.

Зная время в данный момент, нетяжело определить, сколько часов осталось до 12, или сколько часов прошло после 12 часов дня, то есть того момента, когда Солнце было на юге. Зная положение Солнца в данный момент, скорость и направление его движения по небосводу, можно легко определить, где Солнце окажется или было в 12:00, тем самым определив направление на юг.

Предположим, что в данный момент 8 часов утра. Это значит, что до 12 часов осталось 4 часа. То есть через 4 часа Солнце окажется на юге, сместившись слева направо от положения, в котором находится в данный момент. Определяем расстояние, на которое нужно сместиться Солнцу, чтобы оказаться на юге: 4 часа умножаем на 15 градусов в час — получаем 60 градусов. То есть от того положения Солнца, где оно находится в данный момент времени, нужно отступить вправо угловое расстояние равное 60 градусам — и полученное направление будет соответствовать направлению на юг.

Зная, что на расстоянии 57 см от глаз 1 сантиметр соответствует примерно 1 градусу, можно легко без транспортира найти направление на юг. Выставленный на этом расстоянии кулак с отогнутым в сторону большим пальцем соответствует примерно 15–17 см, то есть 15–17 градусам. Соответственно, четыре таких кулака будут соответствовать примерно 60 градусам.

Конечно, в этом случае было бы удобнее отступить не 60 градусов вправо, определяя юг, а 30 градусов влево, определяя восток: это уменьшило бы ошибку и несколько бы сократило временные затраты. Однако я решил не путать читателя и решил задачу по описанной ранее схеме.

Недостатки у данного способа те же, что и у предыдущего, однако есть и ряд преимуществ. Так, например, не нужны аналоговые часы, то есть часы со стрелками: для этого способа достаточно электронных часов, мобильного телефона или радиоточки, по которой сообщают текущее время. Кроме того, этот метод одинаково удобен для использования, как в северном полушарии, так и в южном.

Пользуясь разобранными сегодня методами, необходимо вносить корректировки, связанные с переводом часов на летнее время. Если этого не сделать, ошибки при ориентировании по Солнцу и часам могут значительно возрасти. Об этом мы рассказывали в отдельной статье.

Также для повышения точности стоит вносить корректировку, связанную с рядом других моментов, которые влияют на отклонение «земного» времени от астрономического. Однако зачастую эти моменты не учитываются, поскольку их влияние на точность метода незначительно, ведь данные методы вообще не претендуют на звание точных.

Не лишним будет также отметить, что ориентироваться по Солнцу можно и без часов, однако именно методы с использованием часов позволяют найти стороны света наиболее быстро, хоть и не всегда точно. Именно благодаря своей скорости данные методы целесообразны в большинстве случаев, поскольку чаще всего скорость является приоритетнее точности.

Тем не менее, это вовсе не отменяет необходимости изучения всех вариантов ориентирования, поскольку ситуации бывают разные, а часы, как и любые сложные механизмы, имеют привычку выходить из строя. Поэтому всегда стоит уметь обходиться без них.

Источник