Методы ориентирования по Солнцу наряду с методами ориентирования по звездам и Луне -самые точные из всех методов аварийного ориентирования, то есть ориентирования при отсутствии или поломке технических приборов навигации, таких, как компас и навигатор.
Широко распространено мнение, что тень от Солнца в полдень указывает на север. Это, однако, не универсальное правило, и в разных местностях к нему нужно делать поправки.
Ориентирование по местным признакам, таким как муравейники, мох на деревьях и камнях, а также ориентирование по квартальным столбам ввиду низкой точности должны рассматриваться лишь в тех случаях, когда другие способы по разным причинам не могут быть реализованы.
Также стоит отметить, что бывают ситуации, когда даже наличие исправного магнитного компаса не позволит человеку точно определить стороны света. Например, вблизи полюсов, в зонах магнитных аномалий или вблизи объектов, вызывающих магнитные девиации (например, в машине или на морском корабле) компас может давать большие погрешности, и тогда на помощь человеку приходят методы ориентирования по небесным светилам, поскольку их положение на небе не зависит от «земных проблем».
Как ориентироваться ночью, мы рассказывали в отдельной статье, поэтому предлагаю разобраться с методами ориентирования в светлое время суток, то есть с методами ориентирования по Солнцу.
Методы ориентирования по Солнцу
Все методы ориентирования по Солнцу базируются на знаниях астрономии.
Перечислим несколько фактов, взятых из данных этой древней науки:
- Земля вращается вокруг Солнца по эллипсовидной орбите.
- Земля вращается вокруг своей оси с угловой скоростью равной примерно 15 градусам в час. Причем, если смотреть со стороны северного полюса, то вращение это происходит против часовой стрелки.
- Ось вращения Земли наклонена по отношению к орбите Земли примерно на 23,5 градуса.
Даты равноденствий и солнцестояний также нужно учитывать, поскольку в эти дни задача ориентирования по Солнцу несколько облегчается.
Обладая этим небольшим количеством знаний, можно сделать множество выводов, позволяющих разработать методы ориентирования, выявить их достоинства и недостатки и описать рекомендации для использования. Подробнее об этих выводах мы рассказывали в отдельной статье.
Далее рассмотрим самые популярные способы ориентирования по Солнцу. Полагаю, их разнообразие значительно больше, однако, как мне кажется, с практической точки зрения есть смысл разобраться лишь в тех, которые приведу ниже, поскольку этот минимум позволит человеку определить стороны света, а также свои координаты почти в любой точке мира, не забивая голову лишней информацией.
Метод №1. Ориентирование по ключевым моментам времени
Этот метод основан на понимании того, что Солнце в 6 часов утра находится примерно на востоке, в 6 часов вечера - на западе, а в 12 часов дня и 12 часов ночи (актуально для полярного дня в высоких широтах) пересекает истинный меридиан, то есть направление север-юг.
Если на закате стать лицом к Солнцу, то справа окажется север, за спиной — восток, слева — юг.
Таким образом, зная текущее время и положение Солнца на небосводе, можно несколько раз в сутки более-менее точно определить направления сторон света. Точнее найти одно направление, а по нему определить все остальные.
Подробно о том, как пользоваться этим способом мы рассказывали в
На том же принципе основан один из методов ориентирования по тени и известному времени, о котором мы рассказывали в По сути это тот же самый метод ориентирования, но вместо положения Солнца используется положение конца тени гномона.
Главный недостаток этого метода - невозможность определить стороны света в любой момент дня, отличный от 6, 12, 18 и 24 часов. Кроме того, как в этом, так и в других методах ориентирования по Солнцу, опирающихся на показания местного времени, возникает ряд погрешностей, связанных с разницей в показаниях астрономического времени и усредненного «земного», о которых подробно мы рассказывали в этой статье.
Метод №2. По механическим часам и Солнцу
Этот метод основан на понимании того, что Солнце в средних и высоких широтах северного полушария всегда движется по небосводу слева направо со скоростью в два раза меньшей, чем скорость движения часовой стрелки часов.
Таким образом, имея в наличии аналоговые часы, то есть часы со стрелками, выставленные по местному времени, а также зная положение Солнца на небосводе в данный момент, можно, пользуясь циферблатом часов, рассчитать приблизительное направление на юг, а по нему определить и остальные стороны света.
Главный недостаток этого метода - невозможность использования его в низких широтах из-за больших ошибок, возникающих в результате неравномерной скорости движения проекции Солнца на горизонт. Да и в средних широтах в летнее время этот способ ориентирования может давать ошибку, превышающую 15 градусов.
С целью уменьшения описанной ошибки был изобретен вариант этого метода, в котором к часам сбоку перпендикулярно плоскости циферблата подносится спичка, а сам циферблат располагается параллельно небесному экватору.
Оба этих метода, а также их модификации для использования в южном полушарии мы подробно разбирали в отдельной статье.
Эти методы, в отличие от предыдущих, позволяют найти приблизительное расположение сторон света в любой момент времени в течение всего светового дня. Однако по сравнению с предыдущими методами здесь возникает необходимость в аналоговых часах, без которых метод не удастся реализовать.
Метод №3. По Солнцу и известному времени
В основу этого метода легли знания о скорости и направлении движения Солнца по небесной сфере, а также о том, где оно находится в 6, 12, 18 и 24 часа.
Сразу должен сказать, что этот метод пока не получил широкой популярности, поскольку был придуман мной всего несколько лет назад и упоминается лишь в нескольких видеороликах на моем Youtube-канале. Тем не менее, считаю нужным упомянуть и его, поскольку он лишен главного недостатка, присущего предыдущему методу - необходимости иметь часы со стрелками.
Для этого метода достаточно знать расположение Солнца на небосводе и местное время. После того, как такая информация получена, рассчитывается разница между местным временем и одним из ключевых моментов времени, соответствующим определенной стороне света, а затем перемножением разницы на скорость движения Солнца определяется угловое расстояние до известной стороны света. Подробный алгоритм этого метода мы приводили в отдельной статье.
Этот способ одинаково удобно использовать в средних и высоких широтах, как северного, так и южного полушарий. Однако вблизи тропиков и на экваторе он будет давать большие ошибки, поэтому в этих регионах стоит обратить внимание на другие способы ориентирования.
Метод №4. По самой короткой тени от гномона
Гномон является древнейшим инструментом, позволяющим определить направление истинного меридиана, то есть направления на север и юг. Он представляет собой ровный прямой объект (например, столб или шест), закрепленный вертикально на ровной горизонтальной площадке.
Кроме того гномон является неотъемлемой частью солнечных часов. По его тени люди издревле определяли время. К слову, вопрос определения времени по тени от гномона мы рассматривали в
Старинные солнечные часы с гномоном на стене английского замка.
В природных условиях в качестве гномона может быть взята метровая прямая палка, которую следует воткнуть или закапать в грунт на ровной горизонтальной площадке, очищенной от травы, листьев, камней и всего того, что может вносить корректировки в положение конца тени, отброшенной палкой.
Когда Солнце окажется в зените, то есть в самой высокой точке траектории своего движения, тень от гномона будет самой короткой.
Таким образом, начав наблюдения в дообеденное время и периодически отмечая на грунте места расположения конца тени, можно через некоторое время, соединив все отметки плавной кривой, найти положение самой короткой тени, а значит и направление на север или на юг, в зависимости от широты местности и времени года.
Сравнивая этот метод с теми, что разобрали ранее, можно сказать, что данный вариант, как и тот, что рассмотрим далее, обладают более высокой точностью, поскольку исключают ошибку, связанную с усредненным «земным» временем. Кроме того, для ориентирования по тени от гномона вовсе не нужны часы.
Тем не менее, есть у этого метода и недостаток: определить стороны света с его помощью можно только, если измерения были начаты до полудня.
Метод №5. По гипотенузе двух теней одинаковой длины
Этот метод основан на понимании того, что траектория Солнца от востока до направления север-юг зеркальна траектории от направления север-юг до запада.
Для того чтобы определить истинный меридиан и сориентироваться в пространстве, нужно отметить конец тени гномона в любой момент времени в утренние часы и измерить ее длину, после чего дождаться, когда в вечернее время тень окажется той же длины, и снова сделать пометку. Биссектриса, проведенная от гномона к центру отрезка, соединяющего две пометки, укажет направление на юг или север в зависимости от широты местности и времени года.
Принцип такого построения основан на том, что Солнце движется с востока на запад, а середина отрезка между концами теней с одинаковой длиной указывает проходится тенью в истинный полдень.
По сравнению со способом определения сторон света по самой короткой тени этот является более точным, если только измерения начали проводиться незадолго после наступления рассвета, когда скорость изменения длины тени значительно выше. Но, как и предыдущий способ, этот требует большого количества времени и очень сильно зависим от погодных условий, поскольку даже временная облачность в послеобеденные часы может не дать закончить измерения в этот день.
Метод №6. По конечным точкам двух теней
В основе этого метода лежит понимание того, что Солнце всегда движется с востока на запад, а значит тень будет двигаться с запада на восток. Если отметить два положения конца тени гномона с промежутком в 15–20 минут, а затем соединить две сделанные отметки, полученный отрезок расположится в направлении запад-восток.
Для реализации этого способа не нужно ждать весь день до того, как тень вечером приобретет ту же длину, что и утром — достаточно просто двух точек, отмечающих концы, на более-менее значимом расстоянии.
Данный метод позволяет сориентироваться по Солнцу без часов в течение короткого промежутка времени, однако может давать существенные погрешности в дни далекие от дат весеннего и осеннего равноденствий. Если же приходится пользоваться данным способом летом или зимой, тогда лучше это делать в обеденные часы: ближе к полудню величина ошибки метода уменьшается. Это особенно актуально для высоких широт в полярный день, когда определение сторон света этим методом в 12:00 и 24:00 будет давать диаметрально противоположные показания, то есть, например, там, где в полдень был определен юг, в полночь определится север и наоборот.
Метод №7. По положению Солнца
Бывают ситуации, когда понимание расположения сторон света не играет особой роли, например, если человек заблудился в незнакомой ему местности, например, в лесу, карты нет и ему не известен аварийный азимут. В этом случае Солнце поможет двигаться в одном направлении, а не ходить зигзагами. А четкое выдерживание направления движения при условии возможности двигаться по азимуту (отсутствие густого подлеска и других труднопроходимых препятствий) поможет максимально быстро и с наименьшими энергетическими затратами добраться до просеки, тропинки, ручья, трассы, железной дороги - всему тому, что поспособствует выходу к людям.
На заметку
Часто доводилось встречать информацию о том, что без ориентиров человек в лесу будет ходить кругами, возвращаясь на прежнее место. В этом случае еще говорят, что «леший крутит». Приводится даже примерный радиус круга, который опишет человек в результате своего движения. Авторы этих заявлений связывают такой эффект с тем, что один шаг у человека всегда короче другого. Однако если провести реальный эксперимент, в котором человек должен будет пытаться двигаться по прямой линии с завязанными глазами, то сразу станет ясно, что описанная информация имеет мало общего с реальностью. В эксперименте на короткой дистанции один и тот же человек в результате ряда экспериментов будет смещаться то влево, то вправо от заданного движения, а в экспериментах с большими расстояниями траектория движения человека будет описывать зигзаги.
Этот способ ориентирования работает по следующему алгоритму:
- Определяется угол («азимут») направления движения относительно положения Солнца в данный момент.
- Находится ориентир (например, куст, камень или дерево), лежащий в направлении движения и находящийся как можно дальше от человека.
- Переместившись к этому ориентиру, по Солнцу и определенному ранее углу уточняется направление дальнейшего движения, на котором находится следующий ориентир.
- Таким образом, происходит передвижение от ориентира к ориентиру. При этом время от времени вносятся корректировки в «азимут» с учетом скорости и направления движения Солнца в этой местности.
Если Солнце при этом находится перед лицом человеком, слева или справа от него, то угол удобно измерять относительно проекции Солнца на горизонт. Если же Солнце находится за спиной, что создает некоторые сложности при отсчете угла непосредственно по Солнцу, тогда этот угол отмеряется не от Солнца, а от тени, отбрасываемой человеком.
Такое ориентирование также позволяет провести разведку местности в разных направлениях, уменьшая шансы потеряться, что наиболее актуально в лесу. Для этого:
- В исходной точке оставляется хорошо заметный ориентир (например, сложенные пирамидкой палки или привязанный к ветке дерева яркий кусок ткани).
- От этого ориентира человек в течение минуты двигается в выбранном направлении, предварительно определив его «азимут».
- Через минуту человек поворачивается на 180 градусов и двигается в обратном направлении по обратному азимуту.
- Дойдя до оставленного ориентира, выбирается новое направление, которое необходимо разведать, и вся процедура повторяется.
В этом способе удобно пользоваться «азимутом», определенным, как по Солнцу, так и по тени. Так, например, если во время движения, осуществляемого от ориентира, Солнце находилось правее направления движения на угол равный 15 градусам, то при возвращении к ориентиру нужно выбирать направление движения так, чтобы тень была правее на те же 15 градусов.
Данный метод ориентирования весьма приблизительный и, как говорилось ранее, предназначен для аварийных ситуаций, когда человеку все равно, куда идти, лишь бы в одном направлении.
Вместе с тем, этот метод прекрасно сочетается с методами ориентирования по гномону. Так, сориентировавшись на местности по гномону всего один раз и выбрав нужное направление движения, можно использовать данный метод в течение всего последующего светового дня. Важно отметить, что для уменьшения ошибки нужно, ориентируясь на этот метод двигаться примерно одинаковое число часов, как до обеда, так и после него. Например, если движение началось в 8 часов утра, то и заканчивать движение нужно в 4 часа вечера. Это, конечно же, не означает, что движение должно быть непрерывным без отдыха, однако как скорость движения, так и время на отдых с утра и вечером должны быть примерно одинаковыми. Кроме того, двигаться можно, например, с 7 утра до 10 дня, а после - с 2 часов дня до 5 часов вечера.
Думаю, о том, как определять стороны света по Солнцу, мы разобрались, а теперь хотелось бы немного поговорить о том, как по Солнцу вычислить свои координаты. Эта тема не пользуется большой популярностью и многие туристы о ней вообще не в курсе, но поскольку определение своего места положения напрямую относится к теме ориентирования, не вижу смысла не рассмотреть ее.
Определение координат по Солнцу
Сразу хочу сказать, что точно определить свои координаты по небесным светилам без специальных приборов и таблиц не получится, но, как говорится, на безрыбье и рак - рыба.
Для определения широты и долготы местности по Солнцу потребуются небольшие построения.
Итак, чтобы найти свое местоположение на поверхности земного шара, необходимо узнать координаты, а именно широту и долготу.
Широта местности, где производится измерение, определяется по длине тени гномона. Зная длину тени и высоту самого гномона, можно рассчитать высоту Солнца над горизонтом в момент наступления истинного полдня. Из полученных данных вычисляется угол наклона небесного экватора, а вслед за ним - и широта местности.
Нескольким способам определения широты местности по тени от гномона мы посвятили раздел в этой статье.
Стоит, однако, отметить, что найти широту местности по Солнцу без специальных таблиц можно только в определенное время года: в декабре, марте, июне и сентябре, когда траектория движения Солнца совпадает с плоскостью небесного экватора либо лежит на максимальном от него удалении, которое выражается в угловых единицах и примерно равно 23,5 градусам. В другое время года широту местности можно узнать только по Полярной звезде, о которой мы рассказывали здесь.
Для определения долготы местности кроме гномона понадобятся часы, показывающие точное время и дату, а также знание часового пояса, относительно которого выставлялись часы.
Алгоритм определения широты описывается следующими пунктами:
- С помощью гномона определяется истинный меридиан.
- Зная часовой пояс, в котором изначально настраивались часы, находится время по Гринвичу.
- Часы переводятся на гринвичское время.
- По часам отмечается время прохождения тени гномона через истинный меридиан.
- С помощью поправки времени, которая узнается из специальной таблицы или графика, определяется время по Гринвичу, в момент которого Солнце в этот день окажется (или уже оказалось, что актуально для западных долгот) в зените. Для этого значение с учетом его знака («+» или «–»), взятое из таблицы уравнения времени, вычитается из 12 часов дня.
- Находится разница между полученным по часам временем и тем, что удалось посчитать в предыдущем пункте. Это время показывает разницу между временем, когда Солнце будет в зените в рассматриваемой местности, и временем, когда оно будет в зените в нулевом меридиане.
- Зная эту разницу и скорость движения Солнца по небосводу, находится долгота. Для этого полученная разница делится на 15 градусов в час.
- Далее делается уточнение долготы: восточная она или западная. Если Солнце оказалось в зените раньше посчитанного по пункту 5 времени, тогда долгота восточная, если позже, - западная.
Рассмотрим данный метод на конкретном примере:
Подтверждение измерений
При отсутствии данных об уравнении времени, можно обойтись и без них, но тогда ошибка, скорее всего, заметно вырастет.
Таким образом, зная широту и долготу, можно приблизительно оценить район своего местонахождения. Из своего опыта могу сказать, что ошибка по долготе в средних широтах может достигать десятков километров. Связана такая ошибка, в первую очередь, со сложностью проведения чистого эксперимента в условиях дикой природы, поскольку тень от гномона из-за относительно большого видимого диаметра Солнца частично размыта, а площадка, на которой производятся измерения истинного меридиана, может иметь некоторый наклон. При этом даже незначительные ошибки в измерениях долготы приводят к значительным отклонениям от истинного положения на местности: на границе тропиков они могут достигать 95 км на 1 градус просчета, а вблизи экватора - все 110 км. Поэтому этот метод пригоден лишь для определения района дислокации, но никак не для более «тонкой» работы.
Как видим, методы ориентирования по Солнцу многочисленны и разнообразны. Но именно благодаря такому разнообразию можно подобрать оптимальный метод под те или иные условия.
К сожалению, самым большим недостатком всех этих методов является зависимость их от времени суток и погодных условий. Так, например, не получится сориентироваться по Солнцу ночью. Для таких случаев существуют способы ориентирования по звездам, о которых мы рассказывали здесь.
Также серьезной проблемой для ориентирования по Солнцу станет пасмурная погода.
Когда Солнце закрыто тучами, предметы не оставляют теней, а точное положения Солнца на небосводе определить не получается.
Невозможно ориентироваться по Солнцу в пещерах, катакомбах и под водой на большой глубине либо в условиях повышенной мутности, что делает эти методы не совсем актуальными, например, для спелеологов и аквалангистов.
В том числе и по указанным причинам людям, которые готовятся отправиться как в далекое путешествие, так и в лес за грибами, нужно обзавестись картами и современными средствами ориентирования, не забыв научиться ими пользоваться еще до выхода на маршрут. Не лишним также будет запомнить карту местности хотя бы в общих чертах, а также определить и записать на бумажке аварийный азимут, по которому в случае поломки или утери средств навигации, можно будет, ориентируясь по Солнцу, выйти к людям.
Ориентироваться на местности - это значит уметь определять свое местоположение относительно сторон горизонта, окружающих объектов и форм рельефа, находить нужное направление движения и выдерживать это направление в пути. Если нет компаса страны света можно определить по солнцу, звездам, местным ориентирам.
Ориентирование по солнцу.
В северном полушарии направление на север можно определить, став в местный полдень спиной к солнцу. Ваша тень укажет направление на север, слева будет запад, справа - восток. В южном полушарии тень будет показывать на юг. Местный полдень определяется с помощью вертикального шеста длиной 0.5 - 1 м. Незадолго до наступления предполагаемого полудня отметьте колышком положение конца тени и делайте отметки до тех пор, пока она снова не начнет удлиняться. Момент, когда тень была самой короткой, соответствует прохождению солнца через данный меридиан, т.е. местному полудню.
Определение сторон света с помощью часов.
Положите часы горизонтально и поворачивайте их так, чтобы часовая стрелка указывала на солнце. Через центр циферблата мысленно проведите линию в направлении на цифру 1 (13 ч.) (с 1 октября по 1 апреля). Биссектриса угла, образовавшегося между этой линией и часовой стрелкой, показывает направление на юг, с 1 апреля по 1 октября биссектрису проводят между часовой стрелкой и направлением на цифру 2 (14 часов), причем до полудня надо делить угол на циферблате, который часовая стрелка должна пройти до 13 (14) часов, а после полудня тот угол, который она прошла после 13 (14) часов. Этот способ ориентирования дает сравнительно правильные результаты в северных и отчасти средних широтах, особенно зимой, менее точно весной и осенью, летом же ошибка в ориентировании может достигать 25 град. В южных широтах пользоваться этим способом не рекомендуется.
Ориентирование по звездам.
В северном полушарии направление на север можно определить с помощью Полярной звезды, расположенной примерно над северным полюсом. Для этого найдите на небе созвездие Большой Медведицы с характерным расположением звезд в виде ковша с ручкой. Через крайние две звезды ковша проведите воображаемую прямую линию. Расстояние между этими звездами отложите на линии пять раз. На конце пятого отрезка будет находиться яркая Полярная звезда. Направление на нее будет соответствовать направлению на север с точностью до 1 град.
В южном полушарии стороны света определяются по созвездию Южный Крест четырем звездам, расположенным в форме креста, наклоненного в одну сторону. Воображаемая линия, проходящая по его длинной оси, направлена на юг.
Истинный южный крест не спутайте с ложным, который имеет пять звезд, менее ярких и более удаленных друг от друга, чем в истинном.
Ориентирование по Луне.
Может случиться, что из-за облачности Полярной звезды не видно, но видна Луна. Ею можно воспользоваться для ориентирования в сторонах горизонта.
Самая короткая тень при полной Луне соответствует полуночи, направление ее показывает на север.
При ориентировании по Луне и часам поступают следующим образом: Разделив на глаз радиус диска Луны на 6 равных частей, оценить, сколько частей содержится в видимой части Луны.
Если Луна прибывает (видна правая часть диска), то полученное число частей вычитают из часа наблюдения.
При ущербе Луны (видна левая часть диска), указанное число частей прибавляют к часу наблюдения.
Полученная сумма или разность укажет час, когда в том направлении, где будет Луна, будет находиться Солнце. Определив этот час и приняв Луну за Солнце, находят направление на юг, как это делается при ориентировании по Солнцу и часам. При этом на Луну надо направлять не часовую стрелку, а то деление на циферблате часов, которое соответствует вычисленному часу. В полнолуние, когда виден весь диск Луны, т.е. когда Луна и солнце находятся в одном направлении, на Луну следует направлять часовую стрелку, т.е. ориентироваться так же как и по Солнцу.
Определение сторон горизонта по растениям и животным.
Растительному и животному миру свойственны некоторые особенности, которые можно использовать для определения сторон горизонта. Однако такое ориентирование менее надежно, чем простейшие астрономические приемы, поэтому пользоваться ими можно только в крайних случаях, например, в пасмурную погоду.
В тайге стороны света можно с примерной точностью определить по некоторым природным признакам. Так, например, с северной стороны деревья имеют более грубую кору, покрытую лишайниками и мхом у подножья, кора березы и сосны на северной стороне темнее, чем на южной, а стволы деревьев, камни или выступы скал гуще покрыты мхом и лишайником.
При оттепелях снег дольше сохраняется на северных склонах возвышенностей.
Грибы, обычно, растут с северной стороны деревьев.
На поверхности ствола хвойных деревьев, обращенной на юг, выделяется больше смоляных капель, чем на северной. Особенно отчетливо эти признаки видны на отдельно стоящих деревьях. На южных склонах трава растет быстрее.
Изучение повадок животных нередко дает интересный материал для ориентирования, хотя при этом требуется еще более осторожный подход, чем при ориентировании по растениям.
Вот некоторые сведения об особенностях поведения животных.
Муравьи устраивают свои жилища почти всегда к югу от ближайших деревьев, пней и кустов.
Южная сторона муравейника более пологая, чем северная.
Степные пчелы строят свои жилища из очень прочного материала. Их гнезда помещаются на камнях или на стенах, обращенных всегда к югу, и похожи на комки грязи, отброшенные колесами повозок.
Сирийский поползень устраивает гнездо на стене скалы, всегда обращенной на восток.
Трехпалые чайки, или моевки, гнездятся по скалам многочисленными стаями, причем их гнезда всегда расположены на западных и северо-западных берегах островов.
Определение сторон горизонта по постройкам.
Различные постройки в некоторых случаях тоже могут служить хорошим ориентиром. В основном это сооружения религиозного культа: церкви, мечети, синагоги и т.д., которые в соответствии с законами религии строились довольно строго ориентированными по сторонам горизонта.
Алтари и часовни православных церквей обращены на восток, а колокольни на запад.
Опущенный край нижней перекладины креста на куполе обращен к югу, приподнятый - к северу.
Алтари лютеранских церквей обращены только на восток, а колокольни - на запад.
Алтари католических церквей обращены на запад.
Кумирни, пагоды, буддийские монастыри фасадами обращены на юг.
Выходы из юрт тоже обращены на юг.
При ориентировании необходимо знать некоторые особенности:
когда солнце находится позади человека расстояние скрадывается, светит в глаза - кажется большим, чем на самом деле;
складки местности, видимые или частично видимые наблюдателем скрадывают расстояние; при наблюдении сверху вниз предметы кажутся дальше, а при наблюдении снизу вверх ближе.
Еще в древности астрономия помогала людям находить дорогу. Несложные приемы определения направления в незнакомом месте могут и сегодня пригодиться Вам в походе или на прогулке.
Направление на стороны света можно определить по солнцу, луне и звездам
даже точнее, чем по компасу.
Ориентирование по солнцу
Для определения сторон света по солнцу можно использовать обычные . Если вы направите в час дня стрелку часов на солнце, то она покажет вам направление на юг, потому что солнце в полдень находится в южной части неба. (Астрономический полдень наступает около 13 часов). Чтобы определить направление на стороны света в другое время, нужно направить часовую стрелку на солнце и угол, образованный между этой стрелкой и цифрой «1», разделить пополам. Полученная линия покажет направление на юг. До полудня она будет расположена слева от цифры «1», после полудня – справа (рис. 1).Для более точного наведения часовой стрелки на солнце поставьте перпендикулярно плоскости часов в центр циферблата палочку, например карандаш. Теперь поворачивайте часы так, чтобы тень от палочки и часовая стрелка составили прямую линию. При таком положении часовая стрелка будет направлена точно на солнце.
Ориентирование по луне
Ночью и вечером можно ориентироваться по луне. Для этого нужно знать, как выглядят основные фазы луны.Различают четыре основные фазы луны.
Новолуние. Луна находится между Землей и Солнцем, в это время к земле обращена теневая сторона Луны, и мы ее не видим.
Первая четверть. Луна видна вечером в юго-западной стороне неба в виде светлого полукруга, обращенного выпуклостью вправо.
Полнолуние. Луна освещена вся полностью и имеет вид яркого диска.
Последняя четверть. Луна видна под утро в юго-восточной стороне неба в виде светлого полукруга, обращенного выпуклостью влево (рис. 2).
Сведения о наступлении лунных фаз вы найдете в отрывных и настольных календарях, по средствам Internet.
Чтобы иметь возможность ориентироваться по луне, нужно запомнить следующее. Серп «молодой» луны, изогнутый в правую сторону, виден вечером в западной стороне неба и заходит вскоре после захода солнца. В первой четверти луна бывает на юге около 7 часов вечера. Полная луна в южном направлении наблюдается около 1 часа ночи. В 10 часов вечера она бывает в юго-восточной стороне неба, а в 4 часа утра – на юго-западе. Луна в последней четверти находится на юге в 7 часов утра. Серп «старой» луны, напоминающий букву «С», виден утром, незадолго до восхода солнца, в восточной стороне неба. Зная это, вы по положению луны и ее фазе легко определите точки горизонта.
Ориентирование по звездам
Луна не всегда видна на небе. Зато каждую ночь, когда небо не закрыто облаками, на нем видны звезды, по которым также можно определить направление.Наиболее просто ориентироваться по Полярной звезде, которая всегда стоит над Северным полюсом. Полярную звезду находят по созвездию Большой медведицы. Это созвездие известно каждому и видно в течении всей ночи. Полярная звезда является концом ручки «ковшика» созвездия Малой Медведицы.
Издавна одним из главных назначений астрономии была навигация - по звездам ориентировались капитаны кораблей в открытом море и проводники караванов в пустыне, многие столетия звезды помогали не сбиться с пути путешественникам - не зря же появилось выражение "путеводная звезда" как синоним надежности. Кстати, компас в Европе известен только с XI века, а до его изобретения только звезды и могли помочь в пути...
Попробуем решить простейшую навигационную задачу - хотя бы приблизительно определить направление на север. (достаточно точно это можно сделать по Солнцу с помощью гномона , однако этот способ в путешествиях не годится)
Ориентирование по звездам
Ночью в средних широтах северного полушария сделать это очень легко - достаточно найти на небе Полярную звезду, она расположена недалеко от Полюса Мира и укажет направление на север с точностью около градуса. Надеюсь, это все смогут сделать. Впрочем, вблизи экватора эта задача может быть не так проста, как кажется - ведь Большая Медведица, по которой мы привыкли ориентироваться на небе, может быть не видна. Так что желательно уметь найти Полярную и по другим созвездиям. Например, примерное направление на нее может дать линия, проведенная через через крыло и хвост Лебедя - Денеб (от ε к α, причем расстояние от Денеба до Полярной вчетверо больше расстояния между Денебом и ε Лебедя) ипи звезды θ и β Возничего, правда, чем дальше такие "указатели" от полюса, тем труднее ими пользоваться...
С поиском же южного Полюса Мира дело обстоит намного сложнее - около него нет достаточно ярких звезд и приходится ориентироваться по хорошо заметному созвездию Южного Креста. Однако будьте внимательны - его легко спутать с "ложным крестом", он намного крупнее и на рисунке отмечен красными линиями немного выше созвездия Южного креста.
Конечно же, ориентирование по звездам не стоит сводить только к этим простейшим правилам, например, в декабре в экваториальных широтах около полуночи из всех упомянутых созвездий можно увидеть только Возничего, зато сияющее в это время в зените созвездие Ориона вполне заменит вам стрелку компаса.
Очень полезно знать, какие зодиакальные созвездия кульминируют в полночь в данное время года - это позволит сориентироваться, даже увидев клочок чистого неба в разрыве облаков.
Днем главным ориентиром, конечно является Солнце. Для приблизительного определения сторон горизонта с помощью часов служит такой способ: направьте часовую стрелку на Солнце и отметьте на циферблате воображаемое положение часовой стрелки в момент истинного полдня в точке наблюдения (например, для Москвы летом это будет 1 час 30 минут, зимой - 12.30; подробнее расчет момента истинного полдня описан в статье об определении географических координат). Середина дуги между этими точками укажет направление на юг. (Обратите внимание, очень часто при описании этого способа встречается ошибочное указание "делить отрезок между часовой стрелкой, направленной на Солнце и цифрой 1 на циферблате", то есть не учитывается летнее время и поправка на географическую долготу - при таком ориентировании, например, в Санкт-Петербурге летом ошибка составит 15°) Другая причина ошибок при таком способе - неправильный наклон циферблата часов, он должен лежать в плоскости небесного экватора. Поэтому определив приблизительно направление на юг, наклоните часы на угол 90°-φ, приподняв южную часть циферблата и повторите измерения.
Конечно, описанный способ пригоден для средних и высоких широт северного полушария. В южном полушарии Солнце движется по небосводу против часовой стрелки, поэтому для ориентирования направляют на Солнце не часовую стрелку, а деление, соответствующее времени истинного полдня и находится середина дуги между этим направлением и часовой стрелкой. (Естественно, в южном полушарии это будет направление на север)
Вблизи полудня можно обойтись и без часов - достаточно перевести в градусную меру время, оставшееся до полудня или прошедшее после него (одному часу соответствует 15°) и отложить этот угол от направления на Солнце. Кстати, для приблизительного измерения углов можно воспользоваться простым способом - угол между раздвинутыми большим и указательным пальцами вытянутой руки как раз и равен 15°
В тропических и экваториальных широтах ориентироваться по Солнцу можно не всегда - когда оно находится вблизи зенита, определить его азимут затруднительно.
По Луне ориентироваться сложнее всего и точность, как правило, намного ниже, но иногда это оказывается единственной возможностью - часто Луна просматривается сквозь довольно плотные облака, когда звезды совершенно не видны.
Ориентироваться по Луне можно с помощью часов, как и по Солнцу, только вместо времени истинного полдня определяется момент верхней кульминации Луны. В полнолуние этот момент совпадает с местной полночью, поэтому ориентирование по полной Луне выполняется точно так же, как и по Солнцу. Беда лишь в том, что визуально определить, действительно ли Луна находится в полнолунии невозможно - в течение нескольких дней вблизи полной фазы вид ее почти не изменяется, а ошибка, вызванная неверной оценкой фазы может быть довольно большой, ведь за сутки Луна смещается примерно на 12° Впрочем, если у вас есть календарь с указанием фаз Луны, то все намного проще.
В первой четверти Луна кульминирует за 6 часов до местной полночи, в третьей четверти - через 6 часов после нее. Это время и нужно применять при ориентировании в этих фазах. Результат в этом случае оказывается точнее, так как моменты четвертей можно легко определить визуально. В общем же случае существует следующее правило: разбейте мысленно диаметр Луны на 12 частей и оцените, сколько частей составляет НЕосвещенная часть диска - на столько часов и будет отличаться время кульминации Луны от местной полночи, молодая Луна кульминирует раньше, стареющая - позже полуночи. Этот способ дает относительно неплохие результаты, но вблизи полнолуния ошибка все же может быть довольно велика. (Около новолуния тоже, но в этом случае лучше ориентироваться по Солнцу). Тем не менее, с некоторым опытом по Луне практически всегда можно определить направление сторон горизонта с точностью 10°-15°.
Кстати, обычный магнитный компас, хоть и удобнее в использовании, но может давать такие же ошибки, а в некоторых районах (вблизи магнитного полюса, в районах магнитных аномалий) он вообще неприменим...
Для того, чтобы успешно путешествовать, а порой и чтобы просто выжить, необходимо уметь ориентироваться в незнакомой местности как минимум по сторонам света. Не всегда есть GPS или компас, но всегда есть звезды, солнце и луна (за исключением тех моментов, когда эти ориентиры скрыты от нас облачностью – но это временное явление). В данной статье вы как раз узнаете, как ориентироваться по звездам, солнцу и луне, как определить с их помощью стороны света.
Компас появился в 11 веке нашей эры, а до него путешественники пользовались исключительно небесной навигацией. Днем они передвигались, ориентируясь по солнцу, ночью же пользовались расположением звезд и луны. И на самом деле, это не так уж и сложно. Погрешность в ориентировании по солнцу, звездам и луне в градус-два критично для современной навигации, но никак не мешает ориентироваться по сторонам света.
Ориентирование по солнцу.
Простейший способ ориентирования по солнцу.
Необходимо запомнить, с какой стороны находилось Солнце при начале движения. Если у вас есть часы – отслеживание смещения солнца и корректировка маршрута не составит труда. Если часов у вас нет – придется подключать внутренние. На привалах можно сверять направление с помощью солнечных часов, описание которых ниже.
Ориентирование на местности по Солнцувключает в себя ряд методик, которые требуют ниличие базовых знаний из географии и геометрии. Всем известный факт, что Солнце в северном полушарии встает на востоке и садится на западе, на самом деле не совсем точен. К примеру, в зимнее время восход солнца тяготит к юго-востоку, а закат – к юго-западу.
Также, можно использовать метод «солнечных часов».
Необходимо вбить палку в землю и пока вы отдыхаете, солнце изменит свое положение на небосводе. В данном случае, солнечные часы будут работать как солнечный компас. Соединив точки, будет получена восточно-западная стрелка, правда, ошибка может составить порядка 10 градусов. Значение ошибки зависит от времени года и географического положения. Таким образом, вы получите две стороны света – восток и запад, соответственно восток справа, запад слева, север вверху, юг внизу. Все просто.
Не стоит забывать и про классику ориентирования: в северном полушарии летом в полдень стать спиной к Солнцу. Спереди будет север, справа – восток, а слева – запад. В другое время дня, лучше всего использовать наручные часы (механические).
Ориентирование по часам и Солнцу.
осуществляется следующим образом: Достаточно направить часовую стрелку на солнце. Линия север-юг будет биссектрисой угла между часовой стрелкой, направленной на солнце и линией 1 часа. В первой половине дня юг будет справа от солнца, а после обеда наоборот – слева.
Таким образом, вы сможете без проблем придерживаться направления маршрута, ориентируясь по солнцу, не применяя ни компас, ни электронные помощники.
Ориентирование по звездам.
Ориентирование по звездам в северном полушарии.
Для ориентирования по звездам в северном полушарии необходимо помнить, что самым главным ориентиром на ночном небе является Полярная звезда. Она единственная не «шастает» по небосводу, в то время как остальные звезды и созвездия меняют свое местоположение на небе.
Полярная звезда всегда указывает на север, отклоняясь в течение ночи всего на полтора градуса. Погрешность очень мала, так что данный ориентир в звездном небе крайне удачен.
Некоторые считают, что Полярная звезда – самая яркая звезда на ночном небе, но это не так. Да, она ярче большинства, но та же Венера, которую легко спутать со звездой, гораздо ярче Полярной звезды.
Прежде чем найти Полярную звезду, нужно отыскать на небе два самых знаменитых созвездия - Большую и Малую Медведицу, так называемые «ковши». В Большой Медведице нам нужны две самые правые звезды, образующие как бы «стенку» ковша. Проводим от верхней звезды прямую линию, равную пяти расстояниям от двух «крайних» звезд Большой Медведицы и упираемся в Полярную звезду, пристроившуюся в ручке ковша Малой Медведицы.
Конечно, проще было бы сразу найти Малую Медведицу, но, как показывает практика, Большая Медведица сразу бросается в глаза, а вот Малую порой видно не очень хорошо.
Если же Большая Медведица скрыта облаками или увидеть ее мешает густая растительность, Полярную звезду можно отыскать с помощью созвездия Кассиопеи. Это созвездие, хорошо видимое на фоне Млечного Пути, напоминает букву «М» или «W», кому как нравится. Полярная звезда расположена на прямой линии слева от центральной звезды Кассиопеи.
Итак, когда мы отыскали Полярную звезду, определить стороны света по звездам остается делом техники: когда вы смотрите прямо на звезду, с правой стороны будет восток, с левой - запад, а за спиной - юг.
Ориентирование по звездам в южном полушарии.
В южном полушарии нет Полярной звезды, поэтому ориентирование по звездам необходимо осуществлять с помощью другого созвездия – Южного креста, который всегда указывает на южный полюс. Южный Крест - это четыре яркие звезды, расположенные в форме креста. Важно не спутать его с Ложным Крестом, который находится правее, звезды его менее яркие и расположены дальше друг от друга. Кроме того, левее Южного Креста располагаются две звезды-ориентира.
Направление на юг определяют, проводя воображаемую линию через вертикальную ось Южного Креста. Здесь нам понадобятся те самые звезды-ориентиры. Мысленно проводим между ними линию, и из центра этой линии проводим перпендикуляр. Там, где линии исходящие из Южного Креста и звезд-ориентиров пересекутся, и будет расположен Южный Полюс.
Есть еще один универсальный способ, как определить направление по звездам.
Нужно закопать в землю две палки разной длины. По движению любой звезды, кроме Полярной, относительно этих палок можно легко определить, в каком направлении вы смотрите.
Если звезда поднимается вверх - вы смотрите на восток. Если опускается вниз - вы смотрите в западном направлении. Если звезда совершает петлеобразные движения вправо - вы смотрите на север, а если влево - на юг.
Данный способ показывает лишь приблизительные направления и применять его нужно лишь в самых крайних случаях, когда вы по тем или иным причинам не можете воспользоваться способами ориентации по звездам, указанным выше.
Ориентирование на местности по луне.
Порой ориентирование по луне является единственным способом ориентации по небесным светилам ночью, например, когда на небе тучи и лишь положение луны можно определить из-за ее яркости.
Если известны фазы луны, определить стороны света по луне не составит особого труда. Серп растущего месяца располагается на западной части неба, серп убывающей луны – на восточной. В вечернее время первая четверть луны находится на южной стороне света. Полная луна в первый час суток находится на южной стороне. В 7 часов утра третья четверть также находится на юге.
