double arrow

Видимый горизонт наблюдателя и его дальность.

1

Лекция № 1.3

Тема: Видимый горизонт наблюдателяи его дальность.

Дальность видимости предмета.

(в соответствии с рабочей программой дисциплины)

  Время 2 часа.

 

Вопросы, выносимые на лекцию

1. Видимый горизонт наблюдателя и его дальность.

2. Дальность видимости предметов.

Видимый горизонт наблюдателя и его дальность.

Ориентируясь на местности в открытом море, наблюдатель свя­зан с так называемым видимым горизонтом, линия которого в об­щем случае не совпадает с плоскостью истинного горизонта

 

 

Рис.4

 

Допустим, судно находится в точке В, а глаз наблюдателя располагается в точке А на некоторой высоте АВ = е. В таком случае оптиче­ские лучи, соединяющие глаз наблюдателя и горизонт, будут касательными к поверхности моря. Линия, соединяющая точ­ки касания оптических лучей с поверхностью моря и образую­щая на поверхности Земли ма­лую окружность, называется ви­димым горизонтом.

Высота глаза наблюдателя е по сравнению с размерами Земли незначительна, поэтому дальность видимого горизонта, т. е. расстояние от глаза наблюдателя до линии видимого горизонта может определяться сферическим радиусом ВМ или ВМ1:

Д = АМ= ВМ

Из прямоугольного треугольника АОМ

 

Земля в данном случае принята за шар с радиусом R. Раскры­вая скобки и приведя подобные члены, можно написать:

е2 + 2Re + R2 = Д2 + R2;

                         

Величина Dт характеризует теоретическую дальность видимого горизонта.

Так как радиус Земли неизмеримо больше высоты глаз наблюдателя, выражение  будет близким к нулю и им можно пренебречь, тогда формула примет вид:

()

 Плотность газов атмосферы, окружающей Землю, с высотой уменьшается. Световые лучи, проходя через слои воздуха с раз­личной плотностью, преломляются и их общее направление изги­бается в сторону более плот­ных слоев. Это явление назы­вается земной рефрак­цией. В результате наблюда­тель, находящийся в точке А (рис. 4), будет просматри­вать линию горизонта не по направлению AM, а по линии АК как бы приподнятой над линией AM на угол г. Этот угол называется углом земной рефракции.                                                                 Таким образом, действительная линия видимого гори­зонта на местности будет рас­полагаться дальше, чем окруж­ность теоретически видимого горизонта. Увеличение дальности видимости будет зависеть от высоты глаза наблюдателя е, от плотности воздуха и определяется: ММ1=К ×DТ, где К- коэффициент земной рефракции.   

Коэффициент земной рефракции зависит от темпера­туры и влажности воздуха, атмосферного давления, пыли, времени суток и других фак­торов, характеризующих состояние атмосферы. Для средних условий К =0,08.

Выведем зависимость географической дальности видимого го­ризонта от факторов, ее определяющих, принимая условия, что по малости кривизны земной поверхности и оптических лучей малые дуги можно заменить отрезками прямых.

Так как рефракция изменяет дальность видимого горизонта, то действительная дальность видимости горизонта определится выражением:

Dв= DТ + К ×DТ= DТ(1+К)

е – высота глаза наблюдателя (метр)

D – дальность видимости (мили).

 

  1. Дальность видимости предметов.

 

Рис.5

Если же наблюдатель видит в море предмет, имеющий определенную высоту над уровнем моря h, то дальность видимости этого предмета DПбудет равна сумме дальностей видимого горизонта с высоты глаза наблюдате­ля е, равной Dе, и видимого горизонта с высоты предмета h, рав­ной (рис. 5), т. е.

DП=DE +DH ()

Подставив значения DE и DH получим

()

Таким образом, полная дальность видимости ориентира в море зависит от высоты глаза наблюдателя и высоты ориентира и может быть рассчитана по формуле () при известных Е и Н. Сведения о высотах ориентиров приводятся в навигационных пособиях «Огни и знаки» и на морских навигационных картах.

По данной формуле составлена таблица 2.3 помещённая в МТ-2000, позволяющая по величинам Е и Н определить дальность видимости ориентира.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


1

Сейчас читают про: