ВИДИМЫЙ ГОРИЗОНТ НАБЛЮДАТЕЛЯ

Наблюдателю, находящемуся на судне в море, представляется, что он находится в центре круга, по окружности которого небесный свод как бы сходится с водной поверхностью.

Эта окружность и будет видимым горизонтом наблюдателя.

Расстояние от места наблюдателя до линии видимого горизонта называется дальностью видимого горизонта.

Глаз наблюдателя всегда находится на некоторой высоте над поверхностью Земли.

Пусть НН' — плоскость истинного горизонта наблюдателя, находящегося в точке М на земной поверхности.

Глаз наблюдателя находится в точке А; расстояние МА — lм. Лучи зрения расходятся из точки А по направлениям АС, АС"...

и т. д., касательным к поверхности земного шара. Геометрическое место точек касания лучей зрения с

поверхностью Земли представляет собой окружность малого круга С1, С2, С3, С4 которую называют видимым горизонтом

наблюдателя.

В окружающей Землю атмосфере плотность воздуха понижается с увеличением высоты. Поэтому луч света распространяется в атмосфере не прямолинейно, а по некоторой кривой, испытывая преломление при прохождении различных по плотности слоев воздуха. В связи с этим наблюдатель видит

горизонт не по направлению АС, а по направлению AF', касательному к криволинейному лучу АВ1 в точке А.

По этой причине видимый горизонт будет представлен другой

окружностью В1, В2, В3..., отмеченной пунктиром.

Угол = HAF' называют наклонением видимого горизонта.

Его значение при средних атмосферных условиях, определяется следующим выражением:

Дальность видимого горизонта Де, равная дуге МВ1

определяется следующими выражениями:

где lм и lф — высота глаза наблюдателя, выраженная

соответственно в метрах и футах.

Для облегчения работы судоводителя в МТ-63 помещена табл. 22-а значений дальности видимого горизонта.

Пользуясь этой таблицей, можно непосредственно по

высоте глаза наблюдателя l выбрать дальность видимого горизонта.

Рассмотренные выше геометрические дальности видимого горизонта, как с учетом, так и без учета земной рефракции являются дальностями теоретическими.

Действительная дальность видимого горизонта в

зависимости от условий прозрачности атмосферы может значительно отличаться от теоретической.

Действительная дальность видимости может быть определена только опытным путем.

ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ ПРЕДМЕТОВ И МАЯЧНЫХ ОГНЕЙ

Если какой-либо предмет (вершина горы, маяк и т. д.) имеет известную высоту Н (l), то дальность видимого горизонта – с высоты такого предмета при нормальном состоянии атмосферы

определится по формуле:

Следовательно, полная дальность видимости предмета Дп для данного наблюдателя определится как сумма дальности видимого горизонта предмета Дн и дальности видимого горизонта наблюдателя Де.

Если Н (l), даны в метрах, то:

В последнее время исследованиями установлено, что в

условиях дневного плавания дальность видимости предметов

точнее определяется по следующей формуле:

На иностранных картах высоты ориентиров дают в футах. Для определения дальности видимого горизонта с высоты предмета,

выраженной в футах, используется следующая формула:

Дальность видимости, рассчитанная по выше указанной формуле, называется географической дальностью видимости

предмета. Ее можно рассчитать, сложив выбранные из упомянутой табл. 22-а МТ раздельно дальности видимого горизонта для каждой из заданных высот Н (l).

На морских картах и в навигационных пособиях показывается дальность видимости Дк ориентиров для

постоянной высоты глаза наблюдателя, равной 5 м.

Дальность же открытия и скрытия предметов в море для наблюдателя, высота глаза которого не равна – 5 м, не будет соответствовать дальности видимости Дк, показанной на карте.

В таких случаях дальность видимости ориентиров, показанную на карте или в пособиях, необходимо исправлять

поправкой за разность высоты глаза наблюдателя и высоты, равной 5 м.

Эта поправка может быть рассчитана исходя из следующих соображений:

Таким образом, чтобы рассчитать дальность видимости ориентира при высоте глаза lм ≠ 5 м, надо к дальности, показанной на карте или в навигационном пособии, алгебраически прибавить поправку ∆.

Все изложенное о дальности видимости предметов в море относится к дневному времени, когда прозрачность атмосферы соответствует среднему ее состоянию.

В ночное время дальность видимости маячных огней определяется оптической дальностью видимости.

Оптическая дальность видимости огня зависит от силы источника света, от свойств оптической системы маяка, прозрачности атмосферы и от высоты установки огня.

Оптическая дальность видимости может быть больше или меньше дневной видимости одного и того же маяка или огня; эта дальность определяется экспериментальным путем из многократных наблюдений.