Bezpośrednia widoczność horyzontu. Widoczny horyzont i jego zasięg
Obserwator będąc na morzu może zobaczyć ten lub inny punkt orientacyjny tylko wtedy, gdy jego oko znajduje się nad trajektorią lub, w skrajnym przypadku, na samej trajektorii promienia padającego ze szczytu punktu orientacyjnego stycznie do powierzchni Ziemi ( patrz rysunek). Oczywiście wspomniany przypadek ograniczający będzie odpowiadał momentowi, w którym punkt orientacyjny zostanie ujawniony zbliżającemu się obserwatorowi lub ukryty, gdy obserwator się od niego oddali. Odległość na powierzchni Ziemi pomiędzy obserwatorem (punktem C), którego oko znajduje się w punkcie C1, a obiektem obserwacyjnym B, którego wierzchołek w punkcie B1 odpowiada momentowi otwarcia lub ukrycia tego obiektu, nazywa się zasięgiem widoczności element krajobrazu.
Z rysunku wynika, że zasięg widoczności punktu orientacyjnego B jest sumą zasięgu widocznego horyzontu BA od wysokości punktu orientacyjnego h oraz zasięgu widzialnego horyzontu AC od wysokości oka obserwatora e, tj.
Dp = łuk BC = łuk VA + łuk AC
Dp = 2,08v h + 2,08v e = 2,08 (v h + v e) (18)
Zasięg widoczności obliczony ze wzoru (18) nazywany jest zasięgiem widoczności geograficznej obiektu. Można go obliczyć dodając wybrane z powyższej tabeli. 22-a MT oddzielny zakres widocznego horyzontu dla każdej z zadanych barw wysokości
Według tabeli 22-a znajdujemy Dh = 25 mil, De = 8,3 mil.
Stąd,
Dp = 25,0 +8,3 = 33,3 mil.
Tabela Zasilacz 22 V umieszczony w MT umożliwia bezpośrednie uzyskanie pełnego zakresu widoczności obiektu na podstawie jego wysokości i wysokości oka obserwatora. Tabela 22-V oblicza się za pomocą wzoru (18).
Tę tabelę można zobaczyć tutaj.
Na mapach morskich oraz w instrukcjach nawigacyjnych zasięg widoczności D„ punktów orientacyjnych podawany jest przy stałej wysokości oka obserwatora równej 5 m. Zasięg otwierania i ukrywania obiektów w morzu dla obserwatora o różnej wysokości oczu do 5 m nie będzie odpowiadać zasięgowi widoczności Dk pokazanej na mapie. W takich przypadkach zasięg widoczności punktów orientacyjnych pokazanych na mapie lub w instrukcjach należy skorygować poprzez korektę na różnicę wysokości oka obserwatora i wysokości 5 m. Korektę tę można obliczyć w oparciu o następujące czynniki:
Dp = Dh + De,
Dk = Dh + D5,
Dh = Dk - D5,
gdzie D5 jest zasięgiem horyzontu widzialnego dla wysokości oka obserwatora równej 5 m.
Podstawmy wartość Dh z ostatniej równości do pierwszej:
Dp = Dk - D5 + De
Dp = Dk + (De - D5) = Dk + ^ Dk (19)
Różnica (De - D5) = ^ Dk i jest pożądaną korektą zasięgu widoczności wskazanego na mapie punktu orientacyjnego (pożaru), dla różnicy wysokości oka obserwatora i wysokości równej 5 m.
Dla wygody podczas rejsu można zalecić, aby nawigator miał na mostku poprawki obliczone wcześniej dla różnych poziomów oka obserwatora znajdujących się na różnych nadbudówkach statku (pokład, mostek nawigacyjny, mostek sygnalizacyjny, miejsca montażu żyrokompasu pelorusa itp.).
Przykład 2. Mapa w pobliżu latarni morskiej pokazuje zasięg widoczności Dk = 18 mil.Oblicz zasięg widoczności Dp tej latarni z wysokości wzroku 12 m i wysokości latarni h.
Według tabeli 22. MT znajdujemy D5 = 4,7 mili, De = 7,2 mili.
Obliczamy ^ Dk = 7,2 - 4,7 = +2,5 mili. W rezultacie zasięg widoczności latarni morskiej przy e = 12 m będzie równy Dp = 18 + 2,5 = 20,5 mili.
Korzystając ze wzoru Dk = Dh + D5 wyznaczamy
Dh = 18 - 4,7 = 13,3 mil.
Według tabeli 22-a MT z odwrotnym wejściem znajdujemy h = 41 m.
Wszystko, co zostało powiedziane o zasięgu widoczności obiektów na morzu, odnosi się do pory dziennej, kiedy przezroczystość atmosfery odpowiada jej stanowi średniemu. Podczas przelotów nawigator musi brać pod uwagę możliwe odchylenia stanu atmosfery od warunków przeciętnych, zdobyć doświadczenie w ocenie warunków widzialności, aby nauczyć się przewidywać ewentualne zmiany zasięgu widoczności obiektów na morzu.
W nocy zasięg widoczności świateł latarni morskiej zależy od zasięgu widoczności optycznej. Zasięg optyczny widoczności ognia zależy od mocy źródła światła, właściwości układu optycznego latarni morskiej, przezroczystości atmosfery i wysokości płomienia. Zasięg optyczny widoczności może być większy lub mniejszy niż widoczność w ciągu dnia tej samej latarni lub światła; zakres ten wyznacza się eksperymentalnie na podstawie powtarzanych obserwacji. Zasięg widoczności optycznej latarni i świateł jest dobierany do bezchmurnej pogody. Zazwyczaj systemy świetlno-optyczne dobiera się tak, aby zakresy widoczności geograficznej optycznej i dziennej były takie same. Jeżeli zakresy te różnią się od siebie, na mapie wskazany jest mniejszy z nich.
Zasięg widoczności horyzontu i zasięg widoczności obiektów dla atmosfery rzeczywistej można wyznaczyć eksperymentalnie za pomocą stacji radarowej lub na podstawie obserwacji.
Pytanie nr 10.
Odległość widocznego horyzontu. Zakres widoczności obiektu...
Zasięg widoczności horyzontu geograficznego
Niech wysokość oka obserwatora znajdującego się w punkcie A" nad poziomem morza, równe mi(ryc. 1.15). powierzchnia Ziemi w kształcie kuli o promieniu R
Promienie wzroku biegnące do A” i styczne do powierzchni wody we wszystkich kierunkach tworzą mały okrąg KK”, który nazywa się teoretycznie widoczna linia horyzontu.
Ze względu na różną gęstość atmosfery na wysokościach promień światła nie rozchodzi się prostoliniowo, ale po określonej krzywej A"B, które można przybliżyć za pomocą okręgu o promieniu ρ .
Zjawisko zakrzywienia promienia widzialnego w atmosferze ziemskiej nazywa się refrakcja ziemska i zwykle zwiększa zasięg teoretycznie widocznego horyzontu. obserwator widzi nie KK”, ale linię BB”, czyli mały okrąg, wzdłuż którego powierzchnia wody styka się z niebem. To pozorny horyzont obserwatora.
Współczynnik załamania światła naziemnego oblicza się ze wzoru. Jego średnia wartość:
Kąt załamaniaR określony, jak pokazano na rysunku, przez kąt pomiędzy cięciwą a styczną do okręgu o promieniuρ .
Nazywa się promień sferyczny A"B zasięg geograficzny lub geometryczny widocznego horyzontu De. Ten zakres widzialności nie uwzględnia przezroczystości atmosfery, czyli przyjmuje się, że atmosfera jest idealna o współczynniku przezroczystości m = 1.
Narysujmy płaszczyznę prawdziwego horyzontu H przez punkt A”, wówczas kąt pionowy d pomiędzy H a styczną do promienia wzrokowego A”B będzie nazywany nachylenie horyzontu
W Stołach Nautycznych MT-75 znajduje się stół. 22 „Zasięg horyzontu widzialnego”, obliczony ze wzoru (1.19).
Zasięg widoczności geograficznej obiektów
Zasięg geograficzny widoczności obiektów na morzu DP, jak wynika z poprzedniego akapitu, będzie zależeć od wartości mi- wysokość oka obserwatora, wielkość H- wysokość obiektu i współczynnik załamania światła X.
O wartości Dp decyduje największa odległość, z jakiej obserwator zobaczy jej wierzchołek nad linią horyzontu. W terminologii fachowej istnieje pojęcie zasięgu, a także chwile"otwarty" I"zamknięcie" punkt orientacyjny nawigacyjny, taki jak latarnia morska lub statek. Obliczenie takiego zasięgu pozwala nawigatorowi uzyskać dodatkowe informacje o przybliżonym położeniu statku względem punktu orientacyjnego.
gdzie Dh jest zasięgiem widoczności horyzontu z wysokości obiektu
Na morskich mapach nawigacyjnych zasięg widoczności geograficznej punktów orientacyjnych nawigacyjnych podawany jest dla wysokości oka obserwatora e = 5 m i oznaczany jako Dk – zasięg widoczności wskazany na mapie. Zgodnie z (1.22) oblicza się to w następujący sposób:
Odpowiednio, jeśli e różni się od 5 m, to aby obliczyć Dp do zasięgu widoczności na mapie, konieczna jest poprawka, którą można obliczyć w następujący sposób:
Nie ulega wątpliwości, że Dp zależy od cech fizjologicznych oka obserwatora, od ostrości wzroku wyrażonej rozdzielczością Na.
Rozdzielczość kątowa- jest to najmniejszy kąt, pod jakim oko rozróżnia dwa obiekty jako odrębne, czyli w naszym zadaniu jest to umiejętność odróżnienia obiektu od linii horyzontu.
Spójrzmy na rys. 1.18. Zapiszmy formalną równość
Ze względu na rozdzielczość obiektu, obiekt będzie widoczny tylko wtedy, gdy jego wymiary kątowe będą nie mniejsze niż Na, czyli będzie miał wysokość nad linią horyzontu co najmniej SS". Oczywiście y powinno zmniejszyć zakres obliczony ze wzorów (1.22). Następnie
Odcinek CC” faktycznie zmniejsza wysokość obiektu A.
Zakładając, że w ∆A"CC" kąty C i C" są bliskie 90°, znajdujemy
Jeżeli chcemy otrzymać Dp y w milach, a SS" w metrach, to wzór na obliczenie zasięgu widoczności obiektu, biorąc pod uwagę rozdzielczość ludzkiego oka, należy sprowadzić do postaci
Wpływ czynników hydrometeorologicznych na zasięg widoczności horyzontu, obiektów i świateł
Zasięg widoczności można interpretować jako zasięg aprioryczny bez uwzględnienia aktualnej przezroczystości atmosfery oraz kontrastu obiektu i tła.
Zakres widoczności optycznej- jest to zakres widoczności, zależny od zdolności ludzkiego oka do rozróżnienia obiektu na podstawie jego jasności na określonym tle lub, jak mówią, do rozróżnienia określonego kontrastu.
Zasięg widzialności optycznej w dzień zależy od kontrastu pomiędzy obserwowanym obiektem a tłem obszaru. Zasięg widoczności optycznej w dzień reprezentuje największą odległość, przy której pozorny kontrast między obiektem a tłem staje się równy kontrastowi progowemu.
Zasięg widoczności optycznej w nocy jest to maksymalny zasięg widoczności pożaru w danym momencie, określony na podstawie natężenia światła i aktualnej widzialności meteorologicznej.
Kontrast K można zdefiniować w następujący sposób:
Gdzie Vf jest jasnością tła; Bp to jasność obiektu.
Nazywa się minimalną wartość K próg wrażliwości kontrastowej oka i wynosi średnio 0,02 dla warunków dziennych i obiektów o wymiarach kątowych około 0,5°.
Część strumienia świetlnego latarni morskich jest pochłaniana przez cząsteczki znajdujące się w powietrzu, co powoduje osłabienie natężenia światła. Charakteryzuje się to współczynnikiem przezroczystości atmosfery
Gdzie I0 - natężenie światła źródła; /1 - natężenie światła w pewnej odległości od źródła, przyjmowane jako jedność.
DO 
współczynnik przezroczystości atmosfery jest zawsze mniejszy od jedności, co oznacza zasięg geograficzny- jest to teoretyczne maksimum, którego w warunkach rzeczywistych zasięg widzialności nie osiąga, z wyjątkiem przypadków anormalnych.
Przezroczystość atmosfery można ocenić w punktach za pomocą skali widoczności od tabela 51MT-75 w zależności od stanu atmosfery: deszcz, mgła, śnieg, zamglenie itp.
W ten sposób powstaje koncepcja zasięg widoczności meteorologicznej, która zależy od przezroczystości atmosfery.
Nominalny zakres widoczności pożar nazywany jest zakresem widoczności optycznej z zasięgiem widoczności meteorologicznej wynoszącym 10 mil (ד = 0,74).
Termin ten jest zalecany przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Władz Latarni Morskich (IALA) i jest używany za granicą. Na mapach krajowych i w instrukcjach nawigacji wskazany jest standardowy zasięg widoczności (jeśli jest mniejszy niż geograficzny).
Standardowy zakres widoczności- jest to zasięg optyczny przy widzialności meteorologicznej wynoszącej 13,5 mili (ד = 0,80).
Instrukcje nawigacyjne „Światła” oraz „Światła i znaki” zawierają tabelę zasięgu widoczności horyzontu, nomogram widoczności obiektów i nomogram zasięgu widoczności optycznej. Do nomogramu można wprowadzić natężenie światła w kandelach, zakres nominalny (standardowy) oraz widzialność meteorologiczną, w wyniku czego powstaje optyczny zasięg widoczności pożaru (rys. 1.19).
Nawigator musi eksperymentalnie zgromadzić informacje o zasięgu działania poszczególnych świateł i znaków w obszarze nawigacyjnym w różnych warunkach atmosferycznych.
Każdy obiekt ma określoną wysokość H (rys. 11), zatem zasięg widzialności obiektu Dp-MR składa się z zasięgu horyzontu widzialnego obserwatora De=Mc oraz zasięgu horyzontu widzialnego obiektu Dn= RC:
Ryż. jedenaście.
Korzystając ze wzorów (9) i (10), N. N. Struisky sporządził nomogram (ryc. 12), a w MT-63 podano tabelę. 22-v „Zasięg widoczności obiektów”, obliczany według wzoru (9).
Przykład 11. Znajdź zasięg widoczności obiektu o wysokości nad poziomem morza H = 26,5 m (86 ft), gdy wysokość oka obserwatora nad poziomem morza wynosi e = 4,5 m (1 5 ft).
Rozwiązanie.
1. Zgodnie z nomogramem Struisky'ego (ryc. 12) na lewej skali pionowej „Wysokość obserwowanego obiektu” zaznaczamy punkt odpowiadający 26,5 m (86 ft), na prawej skali pionowej „Wysokość oka obserwatora” zaznaczamy punkt odpowiadający 4,5 m (15 ft); łącząc zaznaczone punkty linią prostą, na przecięciu tej ostatniej ze średnią pionową skalą „Zasięg widoczności” otrzymujemy odpowiedź: Dn = 15,1 m.
2. Według MT-63 (Tabela 22-c). Dla e = 4,5 m i H = 26,5 m wartość Dn = 15,1 m. Zasięg widoczności świateł latarni morskiej Dk-KR podany w instrukcjach nawigacyjnych i na mapach morskich oblicza się dla wysokości oka obserwatora równej 5 m. Jeżeli rzeczywista wysokość oka obserwatora nie jest równa 5 m, to do podanego w instrukcjach zakresu Dk należy dodać poprawkę A = MS-KS- = De-D5. Poprawka jest różnicą odległości widocznego horyzontu z wysokości 5 m i nazywa się poprawką na wysokość oka obserwatora:
Jak wynika ze wzoru (11), korekta na wysokość oka obserwatora A może być dodatnia (gdy e > 5 m) lub ujemna (gdy e
Zatem zasięg widoczności światła ostrzegawczego określa wzór
Ryż. 12.
Przykład 12. Zasięg widoczności latarni morskiej wskazanej na mapie wynosi Dk = 20,0 mil.
Z jakiej odległości będzie widział ogień obserwator, którego oko znajduje się na wysokości e = 16 m?
Rozwiązanie. 1) zgodnie ze wzorem (11)
2) zgodnie z tabelą. 22-a ME-63 A=De - D5 = 8,3-4,7 = 3,6 mili;
3) według wzoru (12) Dp = (20,0+3,6) = 23,6 mili.
Przykład 13. Zasięg widoczności latarni morskiej wskazany na mapie wynosi Dk = 26 mil.
Z jakiej odległości obserwator na łodzi zobaczy ogień (e=2,0 m)
Rozwiązanie. 1) zgodnie ze wzorem (11)
2) zgodnie z tabelą. 22-a MT-63 A=D - D = 2,9 - 4,7 = -1,6 mili;
3) według wzoru (12) Dp = 26,0-1,6 = 24,4 mili.
Zasięg widoczności obiektu obliczany za pomocą wzorów (9) i (10) nazywa się geograficzny.
Ryż. 13.
Zasięg widoczności światła ostrzegawczego lub zakres optyczny widoczność zależy od mocy źródła światła, systemu ostrzegawczego i koloru ognia. W prawidłowo skonstruowanej latarni morskiej zwykle pokrywa się ona z jej zasięgiem geograficznym.
Przy pochmurnej pogodzie rzeczywisty zasięg widoczności może znacznie różnić się od zasięgu geograficznego lub optycznego.
Ostatnio badania wykazały, że w dziennych warunkach żeglugi zasięg widoczności obiektów dokładniej określa się za pomocą następującego wzoru:
Na ryc. Rycina 13 przedstawia nomogram obliczony za pomocą wzoru (13). Wyjaśnimy użycie nomogramu, rozwiązując problem z warunkami z przykładu 11.
Przykład 14. Znajdź zasięg widoczności obiektu o wysokości nad poziomem morza H = 26,5 m, o wysokości oka obserwatora nad poziomem morza e = 4,5 m.
Rozwiązanie. 1 według wzoru (13)
Linia obserwowana w morzu, wzdłuż której morze zdaje się łączyć z niebem, nazywa się widzialny horyzont obserwatora.
Jeśli oko obserwatora jest na wysokości jeść nad poziomem morza (tj. A Ryż. 2.13), wówczas linia wzroku biegnąca stycznie do powierzchni ziemi wyznacza mały okrąg na powierzchni ziemi aha, promień D.
Ryż. 2.13. Zasięg widoczności horyzontu
Byłoby to prawdą, gdyby Ziemia nie była otoczona atmosferą.
Jeśli weźmiemy Ziemię za kulę i wykluczymy wpływ atmosfery, to z trójkąta prostokątnego OAA następująco: OA=R+e
Ponieważ wartość jest bardzo mała ( Dla mi = 50M Na R = 6371km – 0,000004 ), to w końcu mamy:
Pod wpływem załamania ziemskiego, w wyniku załamania promienia wzrokowego w atmosferze, obserwator widzi horyzont dalej (w okręgu nocleg ze śniadaniem).
(2.7)
Gdzie X– współczynnik załamania światła naziemnego (» 0,16).
Jeśli weźmiemy zasięg widzialnego horyzontu D e w milach i wysokość oka obserwatora nad poziomem morza ( jeść) w metrach i zastąp wartość promienia Ziemi ( R=3437,7 mile = 6371 km), wówczas ostatecznie otrzymujemy wzór na obliczenie zasięgu widocznego horyzontu
(2.8)
Na przykład:1) mi = 4 m D e = 4,16 mile; 2) mi = 9 m D e = 6,24 mile;
3) mi = 16 m D e = 8,32 mile; 4) mi = 25 m D e = 10,4 mile.
Korzystając ze wzoru (2.8), zestawiono tabelę nr 22 „MT-75” (s. 248) i tabelę nr 2.1 „MT-2000” (s. 255) według ( jeść) od 0,25 M¸ 5100 M. (patrz tabela 2.2)
Zasięg geograficzny horyzontu widzialnego (z tabeli 2.2. „MT-75” lub 2.1. „MT-2000”)
Tabela 2.2.
| jeść | D e, mile | jeść | D e, mile | jeść | D e, mile | jeść | D e, mile |
| 1,0 | 2,1 | 21,0 | 9,5 | 41,0 | 13,3 | 72,0 | 17,7 |
| 2,0 | 2,9 | 22,0 | 9,8 | 42,0 | 13,5 | 74,0 | 17,9 |
| 3,0 | 3,6 | 23,0 | 10,0 | 43,0 | 13,6 | 76,0 | 18,1 |
| 4,0 | 4,2 | 24,0 | 10,2 | 44,0 | 13,8 | 78,0 | 18,4 |
| 5,0 | 4,7 | 25,0 | 10,4 | 45,0 | 14,0 | 80,0 | 18,6 |
| 6,0 | 5,1 | 26,0 | 10,6 | 46,0 | 14,1 | 82,0 | 18,8 |
| 7,0 | 5,5 | 27,0 | 10,8 | 47,0 | 14,3 | 84,0 | 19,1 |
| 8,0 | 5,9 | 28,0 | 11,0 | 48,0 | 14,4 | 86,0 | 19,3 |
| 9,0 | 6,2 | 29,0 | 11,2 | 49,0 | 14,6 | 88,0 | 19,5 |
| 10,0 | 6,6 | 30,0 | 11,4 | 50,0 | 14,7 | 90,0 | 19,7 |
| 11,0 | 6,9 | 31,0 | 11,6 | 52,0 | 15,0 | 92,0 | 20,0 |
| 12,0 | 7,2 | 32,0 | 11,8 | 54,0 | 15,3 | 94,0 | 20,2 |
| 13,0 | 7,5 | 33,0 | 12,0 | 56,0 | 15,6 | 96,0 | 20,4 |
| 14,0 | 7,8 | 34,0 | 12,1 | 58,0 | 15,8 | 98,0 | 20,6 |
| 15,0 | 8,1 | 35,0 | 12,3 | 60,0 | 16,1 | 100,0 | 20,8 |
| 16,0 | 8,3 | 36,0 | 12,5 | 62,0 | 16,4 | 110,0 | 21,8 |
| 17,0 | 8,6 | 37,0 | 12,7 | 64,0 | 16,6 | 120,0 | 22,8 |
| 18,0 | 8,8 | 38,0 | 12,8 | 66,0 | 16,9 | 130,0 | 23,7 |
| 19,0 | 9,1 | 39,0 | 13,0 | 68,0 | 17,1 | 140,0 | 24,6 |
| 20,0 | 9,3 | 40,0 | 13,2 | 70,0 | 17,4 | 150,0 | 25,5 |
Zasięg widoczności punktów orientacyjnych na morzu
Jeśli obserwator, którego wysokość oczu jest na wysokości jeść nad poziomem morza (tj. A Ryż. 2.14), obserwuje linię horyzontu (tj. W) na odległość D e(mile), następnie przez analogię i od punktu odniesienia (tj. B), którego wysokość nad poziomem morza h M, widoczny horyzont (tj. W) obserwowane z daleka D h (mile).
Ryż. 2.14. Zasięg widoczności punktów orientacyjnych na morzu
Z ryc. 2.14 oczywiste jest, że zasięg widoczności obiektu (punktu orientacyjnego) ma wysokość nad poziomem morza h M, z wysokości oka obserwatora nad poziomem morza jeść zostanie wyrażona wzorem:
Wzór (2.9) rozwiązuje się korzystając z tabeli 22 „MT-75” s. 23. 248 lub tabela 2.3 „MT-2000” (s. 256).
Na przykład: mi= 4 m, H= 30 m, D P = ?
Rozwiązanie: Dla mi= 4 m® D e= 4,2 mili;
Dla H= 30 m® D godz= 11,4 mil.
D P= re mi + re godz= 4,2 + 11,4 = 15,6 mil.
Ryż. 2.15. Nomogram 2.4. „MT-2000”
Wzór (2.9) można również rozwiązać za pomocą Aplikacje 6 do „MT-75” lub nomogram 2.4 „MT-2000” (s. 257) ® rys. 2.15.
Na przykład: mi= 8 m, H= 30 m, D P = ?
Rozwiązanie: Wartości mi= 8 m (prawa skala) i H= 30 m (lewa skala) połączyć linią prostą. Punkt przecięcia tej linii ze skalą średnią ( D P) i da nam żądaną wartość 17,3 mil. ( patrz tabela 2.3 ).
Zasięg widoczności geograficznej obiektów (z tabeli 2.3. „MT-2000”)
Tabela 2.3.
| Wysokość obiektu h (metry) | Wysokość oka obserwatora nad poziomem morza, mi,(metry) | Wysokość obiektu h (metry) | |||||||||||||
| MILE | |||||||||||||||
| 5,9 | 6,5 | 7,1 | 7,6 | 8,0 | 8,4 | 8,8 | 9,2 | 9,5 | 9,8 | 10,1 | 10,4 | 10,7 | 11,0 | ||
| 6,5 | 7,2 | 7,8 | 8,3 | 8,7 | 9,1 | 9,5 | 9,8 | 10,2 | 10,5 | 10,8 | 11,1 | 11,4 | 11,7 | ||
| 7,1 | 7,8 | 8,3 | 8,8 | 9,3 | 9,7 | 10,0 | 10,4 | 10,7 | 11,1 | 11,4 | 11,7 | 11,9 | 12,2 | ||
| 7,6 | 8,3 | 8,8 | 9,3 | 9,7 | 10,2 | 10,5 | 10,9 | 11,2 | 11,5 | 11,9 | 12,2 | 12,4 | 12,7 | ||
| 8,0 | 8,7 | 9,3 | 9,7 | 10,2 | 10,6 | 11,0 | 11,3 | 11,7 | 12,0 | 12,3 | 12,6 | 12,9 | 13,2 | ||
| 8,4 | 9,1 | 9,7 | 10,2 | 10,6 | 11,0 | 11,4 | 11,7 | 12,1 | 12,4 | 12,7 | 13,0 | 13,3 | 13,6 | ||
| 8,8 | 9,5 | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,4 | 11,8 | 12,1 | 12,5 | 12,8 | 13,1 | 13,4 | 13,7 | 13,9 | ||
| 9,2 | 9,8 | 10,4 | 10,9 | 11,3 | 11,7 | 12,1 | 12,5 | 12,8 | 13,1 | 13,4 | 13,7 | 14,0 | 14,3 | ||
| 9,5 | 10,2 | 10,7 | 11,2 | 11,7 | 12,1 | 12,5 | 12,8 | 13,2 | 13,5 | 13,8 | 14,1 | 14,4 | 14,6 | ||
| 10,1 | 10,8 | 11,4 | 11,9 | 12,3 | 12,7 | 13,1 | 13,4 | 13,8 | 14,1 | 14,4 | 14,7 | 15,0 | 15,3 | ||
| 10,7 | 11,4 | 11,9 | 12,4 | 12,9 | 13,3 | 13,7 | 14,0 | 14,4 | 14,7 | 15,0 | 15,3 | 15,6 | 15,8 | ||
| 11,3 | 11,9 | 12,5 | 13,0 | 13,4 | 13,8 | 14,2 | 14,6 | 14,9 | 15,2 | 15,5 | 15,8 | 16,1 | 16,4 | ||
| 11,8 | 12,4 | 13,0 | 13,5 | 13,9 | 14,3 | 14,7 | 15,1 | 15,4 | 15,7 | 16,0 | 16,3 | 16,6 | 16,9 | ||
| 12,2 | 12,9 | 13,5 | 14,0 | 14,4 | 14,8 | 15,2 | 15,5 | 15,9 | 16,2 | 16,5 | 16,8 | 17,1 | 17,4 | ||
| 13,3 | 14,0 | 14,6 | 15,1 | 15,5 | 15,9 | 16,3 | 16,6 | 17,0 | 17,3 | 17,6 | 17,9 | 18,2 | 18,5 | ||
| 14,3 | 15,0 | 15,6 | 16,0 | 16,5 | 16,9 | 17,3 | 17,6 | 18,0 | 18,3 | 18,6 | 18,9 | 19,2 | 19,4 | ||
| 15,2 | 15,9 | 16,5 | 17,0 | 17,4 | 17,8 | 18,2 | 18,5 | 18,9 | 19,2 | 19,5 | 19,8 | 20,1 | 20,4 | ||
| 16,1 | 16,8 | 17,3 | 17,8 | 18,2 | 18,7 | 19,0 | 19,4 | 19,7 | 20,1 | 20,4 | 20,7 | 20,9 | 21,2 | ||
| 16,9 | 17,6 | 18,1 | 18,6 | 19,0 | 19,5 | 19,8 | 20,2 | 20,5 | 20,9 | 21,2 | 21,5 | 21,7 | 22,0 | ||
| 17,6 | 18,3 | 18,9 | 19,4 | 19,8 | 20,2 | 20,6 | 20,9 | 21,3 | 21,6 | 21,9 | 22,2 | 22,5 | 22,8 | ||
| 19,1 | 19,7 | 20,3 | 20,8 | 21,2 | 21,6 | 22,0 | 22,4 | 22,7 | 23,0 | 23,3 | 23,6 | 23,9 | 24,2 | ||
| 20,3 | 21,0 | 21,6 | 22,1 | 22,5 | 22,9 | 23,3 | 23,6 | 24,0 | 24,3 | 24,6 | 24,9 | 25,2 | 25,5 | ||
| 21,5 | 22,2 | 22,8 | 23,3 | 23,7 | 24,1 | 24,5 | 24,8 | 25,2 | 25,5 | 25,8 | 26,1 | 26,4 | 26,7 | ||
| 22,7 | 23,3 | 23,9 | 24,4 | 24,8 | 25,2 | 25,6 | 26,0 | 26,3 | 26,6 | 26,9 | 27,2 | 27,5 | 27,8 | ||
| 23,7 | 24,4 | 25,0 | 25,5 | 25,9 | 26,3 | 26,7 | 27,0 | 27,4 | 27,7 | 28,0 | 28,3 | 28,6 | 28,9 |
Zasięg geograficzny widoczności obiektów w morzu D p wyznacza największa odległość, z której obserwator zobaczy jego szczyt nad horyzontem, tj. zależy tylko od czynników geometrycznych łączących wysokość oka obserwatora e i wysokość punktu orientacyjnego h przy współczynniku załamania światła c (ryc. 1.42):
gdzie D e i D h to odpowiednio odległości widzialnego horyzontu od wysokości oka obserwatora i wysokości obiektu. To. nazywa się zasięgiem widoczności obiektu liczonym na podstawie wysokości oka obserwatora i wysokości obiektu zasięg widoczności geograficznej lub geometrycznej.
Obliczenia geograficznego zasięgu widoczności obiektu można dokonać korzystając z tabeli. 2,3 MT – 2000 według argumentów e i h lub według tabeli. 2.1 MT – 2000 poprzez zsumowanie wyników uzyskanych poprzez dwukrotne wejście do tabeli z użyciem argumentów e i h. Dp można również uzyskać za pomocą nomogramu Struisky'ego, który jest podany w MT - 2000 pod numerem 2.4, a także w każdej książce „Światła” i „Światła i znaki” (ryc. 1.43).
Na morskich mapach nawigacyjnych oraz w instrukcjach nawigacji zasięg geograficzny widoczności punktów orientacyjnych podawany jest dla stałej wysokości oka obserwatora e = 5 m i oznaczany jako D k - zasięg widoczności wskazany na mapie.
Podstawiając wartość e = 5 m do wzoru (1.126) otrzymujemy:
Aby wyznaczyć D p należy wprowadzić poprawkę D D na D k, której wartość i znak określa wzór:
Jeśli rzeczywista wysokość oka jest większa niż 5 m, wówczas DD ma znak „+”, jeśli jest mniejszy - znak „-”. Zatem:
. (1.129)
Wartość Dp zależy także od ostrości wzroku, która wyraża się rozdzielczością kątową oka, tj. wyznaczany jest także najmniejszy kąt, pod jakim obiekt i linia horyzontu są rozróżniane oddzielnie (ryc. 1.44).
Zgodnie ze wzorem (1.126)
Jednak ze względu na rozdzielczość oka g, obserwator zobaczy obiekt tylko wtedy, gdy jego wymiary kątowe będą nie mniejsze niż g, tj. gdy jest widoczny nad linią horyzontu co najmniej przez Dh, co od elementarnego DA¢CC¢ pod kątami C i C¢ bliskimi 90° będzie wynosić Dh = D p × g¢.
Aby uzyskać D p g w milach z Dh w metrach:
gdzie D p g to geograficzny zasięg widoczności obiektu, biorąc pod uwagę rozdzielczość oka.
Praktyczne obserwacje wykazały, że gdy latarnia jest otwarta, g = 2¢, a gdy jest ukryta, g = 1,5¢.
Przykład. Znajdź geograficzny zasięg widoczności latarni morskiej o wysokości h = 39 m, jeśli wysokość oka obserwatora wynosi e = 9 m, bez i biorąc pod uwagę rozdzielczość oka g = 1,5¢.
Wpływ czynników hydrometeorologicznych na zasięg widoczności świateł
Oprócz czynników geometrycznych (e i h) na zasięg widoczności punktów orientacyjnych wpływa także kontrast, który pozwala na odróżnienie punktu orientacyjnego od otaczającego tła.
Nazywa się zakresem widoczności punktów orientacyjnych w ciągu dnia, który uwzględnia również kontrast zakres widoczności optycznej w dzień.
Aby zapewnić bezpieczną żeglugę w nocy, stosuje się specjalny sprzęt nawigacyjny wyposażony w urządzenia świetlno-optyczne: latarnie morskie, podświetlane znaki nawigacyjne i światła nawigacyjne.
Latarnia morska - Jest to specjalna trwała konstrukcja, której zasięg widoczności związanych z nią białych lub kolorowych świateł wynosi co najmniej 16 mil.
Świecący znak nawigacji morskiej- struktura kapitałowa posiadająca aparaturę świetlno-optyczną o zasięgu widoczności światła białego lub kolorowego zmniejszonym do mniej niż 10 mil.
Światło nawigacyjne morskie- urządzenie oświetleniowe instalowane na obiektach naturalnych lub konstrukcjach o konstrukcji innej niż specjalna. Takie pomoce nawigacyjne często działają automatycznie.
W nocy zasięg widoczności świateł latarni morskich i świetlnych znaków nawigacyjnych zależy nie tylko od wysokości oka obserwatora i wysokości świetlnej pomocy nawigacyjnej, ale także od siły źródła światła, barwy ognia, konstrukcji aparatu świetlno-optycznego, a także na przezroczystość atmosfery.
Nazywa się zakresem widoczności uwzględniającym wszystkie te czynniki zasięg widoczności optycznej w nocy, te. jest to maksymalny zasięg widoczności pożaru w danym czasie dla danego zasięgu widoczności meteorologicznej.
Zasięg widzialności meteorologicznej zależy od przejrzystości atmosfery. Część strumienia świetlnego świateł oświetlanych pomocy nawigacyjnych pochłaniana jest przez cząsteczki zawarte w powietrzu, w związku z czym następuje osłabienie światłości charakteryzujące się współczynnik przezroczystości atmosfery t:
gdzie I 0 jest natężeniem światła źródła; I 1 - natężenie światła w określonej odległości od źródła, przyjmowane w jednostce (1 km, 1 mila).
Współczynnik przezroczystości atmosfery jest zawsze mniejszy od jedności, dlatego zasięg widoczności geograficznej jest zwykle większy niż rzeczywisty, z wyjątkiem przypadków anomalnych.
Przezroczystość atmosfery punktowo ocenia się według skali widzialności tabeli 5.20 MT - 2000 w zależności od stanu atmosfery: deszcz, mgła, śnieg, zamglenie itp.
Ponieważ zasięg optyczny świateł różni się znacznie w zależności od przezroczystości atmosfery, Międzynarodowe Stowarzyszenie Władz Latarni Morskich (IALA) zaleciło użycie terminu „zasięg nominalny”.
Nominalny zasięg widoczności pożaru nazywa się zakresem widoczności optycznej w zakresie widoczności meteorologicznej wynoszącej 10 mil, co odpowiada współczynnikowi przezroczystości atmosfery t = 0,74. Nominalny zasięg widoczności jest podany w instrukcjach nawigacyjnych wielu obcych krajów. Mapy krajowe i instrukcje nawigacyjne wskazują standardowy zasięg widoczności (jeżeli jest on mniejszy niż zasięg widoczności geograficznej).
Standardowy zakres widoczności Pożar nazywa się zasięgiem widoczności optycznej z zasięgiem widoczności meteorologicznej wynoszącym 13,5 mili, co odpowiada współczynnikowi przezroczystości atmosfery t = 0,8.
W instrukcjach nawigacyjnych „Światła”, „Światła i znaki” oprócz tabeli zasięgu widzialnego horyzontu i nomogramu zasięgu widoczności obiektów znajduje się także nomogram optycznego zasięgu widoczności świateł (ryc. 1.45). Ten sam nomogram podano w MT - 2000 pod numerem 2.5.
Dane wejściowe do nomogramu to natężenie światła lub nominalny lub standardowy zasięg widzenia (uzyskany z pomocy nawigacyjnych) i meteorologiczny zasięg widzenia (uzyskany z prognozy meteorologicznej). Korzystając z tych argumentów, optyczny zakres widzialności uzyskuje się z nomogramu.
Projektując latarnie i światła starają się, aby zasięg widoczności optycznej był równy zasięgowi widoczności geograficznej przy dobrej pogodzie. Jednak w przypadku wielu świateł zasięg widoczności optycznej jest mniejszy niż zasięg geograficzny. Jeżeli zakresy te nie są sobie równe, wówczas na mapach i w instrukcjach nawigacyjnych wskazany jest mniejszy z nich.
Do praktycznych obliczeń oczekiwanego zasięgu widoczności pożaru w ciągu dnia Należy obliczyć D p za pomocą wzoru (1.126) na podstawie wysokości oka obserwatora i punktu orientacyjnego. W nocy: a) jeżeli zasięg widzialności optycznej jest większy od geograficznego, należy wziąć poprawkę na wysokość oka obserwatora i obliczyć zasięg widzialności geograficznej ze wzorów (1.128) i (1.129). Zaakceptuj mniejszy z optycznych i geograficznych obliczonych przy użyciu tych wzorów; b) jeżeli zasięg widzialności optycznej jest mniejszy niż geograficzny, przyjąć zasięg optyczny.
Jeśli na mapie znajduje się ognisko lub latarnia morska D k< 2,1 h + 4,7 , то поправку DД вводить не нужно, т.к. эта дальность видимости оптическая меньшая географической дальности видимости.
Przykład. Wysokość oka obserwatora wynosi e = 11 m, zasięg widoczności pożaru wskazany na mapie D k = 16 mil. Nominalny zasięg widoczności latarni morskiej z podręcznika nawigacyjnego „Światła” wynosi 14 mil. Zasięg widzialności meteorologicznej 17 mil. W jakiej odległości możemy spodziewać się wystrzału latarni morskiej?
Według nomogramu Dopt » 19,5 mili.
Przez e = 11 m ® D e = 6,9 mil
D 5 = 4,7 mili
DD =+2,2 mili
Dk = 16,0 mil
D n = 18,2 mil
Odpowiedź: Możesz spodziewać się otwarcia ognia z odległości 30,2 km.
Mapy morskie. Projekcje map. Poprzeczny równokątny cylindryczny rzut Gaussa i jego zastosowanie w nawigacji. Rzuty perspektywiczne: stereograficzne, gnomoniczne.
Mapa to zmniejszony, zniekształcony obraz kulistej powierzchni Ziemi na płaszczyźnie, pod warunkiem, że zniekształcenia są naturalne.
Plan to obraz powierzchni ziemi na płaszczyźnie, niezniekształcony ze względu na niewielką powierzchnię przedstawianej powierzchni.
Siatka kartograficzna to zbiór linii przedstawiających południki i równoleżniki na mapie.
Odwzorowanie mapy to matematyczny sposób przedstawiania południków i równoleżników.
Mapa geograficzna to umowny obraz całej powierzchni Ziemi lub jej części skonstruowany w danym rzucie.
Mapy różnią się przeznaczeniem i skalą, np.: planisfery – przedstawiające całą Ziemię lub półkulę, ogólne lub ogólne – przedstawiające poszczególne kraje, oceany i morza, prywatne – przedstawiające mniejsze przestrzenie, topograficzne – przedstawiające szczegóły powierzchni lądu, orograficzne – mapy reliefowe , geologiczne – występowanie warstw itp.
Mapy morskie to specjalne mapy geograficzne przeznaczone przede wszystkim do wspomagania nawigacji. W ogólnej klasyfikacji map geograficznych zalicza się je do technicznych. Szczególne miejsce wśród map morskich zajmują MNC, które służą do wyznaczania kursu statku i określania jego miejsca na morzu. W zbiorze statku mogą znajdować się także mapy pomocnicze i referencyjne.
Klasyfikacja odwzorowań mapowych.
Ze względu na charakter zniekształceń wszystkie rzuty kartograficzne dzielą się na:
- Konformalne lub konforemne - rzuty, w których liczby na mapach są podobne do odpowiednich figur na powierzchni Ziemi, ale ich obszary nie są proporcjonalne. Kąty między obiektami na ziemi odpowiadają kątom na mapie.
- Równy lub równoważny - w którym zachowana jest proporcjonalność pól figur, ale jednocześnie zniekształcone są kąty między obiektami.
- Równoodległy - z zachowaniem długości wzdłuż jednego z głównych kierunków elipsy zniekształceń, tj. np. okrąg na ziemi na mapie jest przedstawiany jako elipsa, w której jedna z półosi jest równa promieniu takiej koło.
- Dowolne - wszystkie inne, które nie mają powyższych właściwości, ale podlegają innym warunkom.
Ze względu na sposób konstruowania rzutów dzieli się je na:
|
, ortograficzne – gdy punkt widzenia jest przesunięty do nieskończoności, zewnętrzne – punkt widzenia znajduje się w skończonej odległości dalej niż przeciwny biegun kuli, centralny lub gnomoniczny – gdy punkt widzenia znajduje się w środku kuli. Projekcje perspektywy nie są ani zgodne, ani równoważne. Mierzenie odległości na mapach skonstruowanych w takich rzutach jest trudne, ale łuk koła wielkiego jest przedstawiany jako linia prosta, co jest wygodne przy wyznaczaniu namiarów radiowych, a także kursów podczas żeglugi wzdłuż DBC. Przykłady. W tej projekcji można również konstruować mapy regionów okołobiegunowych. W zależności od punktu styku płaszczyzny obrazu, projekcje gnomoniczne dzielą się na: normalne lub biegunowe - dotykające jednego z biegunów poprzeczne lub równikowe - dotykające równika 
pozioma lub ukośna - stykająca się w dowolnym punkcie pomiędzy biegunem a równikiem (południki na mapie w takim rzucie to promienie odchodzące od bieguna, a równoleżniki to elipsy, hiperbole lub parabole. 
