Географическая дальность видимости предметов на море

У каждого предмета имеется своя дальность видимого горизонта, соответствующая высоте этого предмета h над уровнем моря.

D_h = 2,08√h.

Для наблюдателя, находящегося на судне, дальность видимого горизонта

Dе =2,08√е,

Поэтому дальность видимости предмета слагается из двух дальностей видимого горизонта: для высот hи е(рис. 1.5.2)

D_п= 2,08√h+ 2,08√е = 2,08(√h+ √е).

На морских картах и в навигационных пособиях по судовождению приводится вычисленная дальность видимости огней маяков с высоты глаза наблюдателя 5 м (D_к). Если высота глаза наблюдателя другая, то в указанное на карте значение дальности видимости огня маяка нужно ввести поправку ∆D_к, которая равна разности дальностей видимого горизонта с действительной высоты глаза наблюдателя е и расчетной высоты 5 м. ∆D_к = D_е– D₅.

При ебольше 5 м∆D_к положительна, меньше 5 м – отрицательна.

Пример: На карте обозначена дальность видимости огня маяка

D_к= 16 миль. Высота глаза наблюдателя е = 11 м. На каком

расстоянии должен открыться маяк?

Решение:D_е =6,9мили;D₅ =4,7 мили,

∆D_к = D_е– D₅ =6,9 – 4,7 = 2,2 мили;

D_п= D_к + ∆D_к =16 + 2,2 = 18,2 мили.

На практике D_п определяют спомощью таблицы 2.3 (МТ-2000). Аргументами для входа служат высота глаза наблюдателя е от 0,25 до 18 м и высота предмета h от 1 до 100 м.

Таблица 2.3. Географическая дальность видимости предметов

D_п можно определить с помощью номограммы 2.4 (МТ-2000).

Аргументами для входа служат высота глаза наблюдателя е от 0 до 18 м (правая шкала) и высота предмета h от 1 до 100 м (левая шкала). Пересечение двух точек через среднею шкалу определяется D_п в милях. Она рассчитана по той же формуле D_п=2,08(√h+ √е), что и таблица 2.3. Пример расчетов приведен под номограммой.

Пример: Высота знака над уровнем моря h= 35 м. Высота глаза наблюдателя е =8 м. Определить дальность видимости знака D_п.

Решение: По таблице 2.1 находим:

D_h=12,3 мили

Dе =5,9 мили

D_п=18, 2 мили,

или по таблице 2.3 (МТ-2000) находим: D_п=18, 2 мили

Дальность видимости предмета, рассчитанная по формуле

D_п= 2,08(√h+ √е)

носит названиегеографической.Ночью дальность видимости огня зависит не только от его высоты над уровнем моря, но и от силы источника света и системы маячного аппарата. Дальность видимости, зависящая от силы источника света маячного огня, называется оптической.

В большинстве случаев географическая и оптическая дальности одинаковы. Если же они различны, то на морских картах и в пособиях для плавания указана меньшая из них, т. е. оптическая. По этой причине при расчете дальности видимости маяков в дневное время рекомендуется пользоваться формулой

Кроме того, расчетная дальность видимости ориентиров соответствует состоянию видимости в дневное время при ясной погоде. В зависимости от состояния атмосферы фактическая дальность может отличаться от расчетной. При мгле, дожде, снегопаде или тумане видимость предметов уменьшается. При повышенной рефракции она может быть значительно больше расчетной.

Тема № 2.1 Земной магнетизм и его элементы. Склонение и его изменяемость. Магнитные вариации и бури. Магнитные карты и пользование ими. Магнитные аномалии. Магнитные курсы и пеленги. Переход от истинных направлений к магнитным, и обратно.

Земля представляет собой огромный магнит, имеющий два по­люса (рис. 2.1.1).

Магнитные полюса не совпадают с географическими, причем они постепенно изменяют свое положение. В 1970 г. коор­динаты проекции северного магнитного полюса Земли приблизи­тельно составляли φ 75°N и λ= 101°W, южного — φ = 65°S и λ = 140°E. Условились считать, что южный магнитный полюс положительный, а северный — отрицательный. Силовые линии магнитного поля Земли выходят из южного магнитного полюса P_{S м}и замыкаются в северном P_{N м}.

Магнитное поле в каждой точке характеризуется значением его напряженности Т. Вектор Т располагается всегда по ка­сательной к силовой линии. Полную напряженность магнитного поля Земли можно разложить на горизонтальную H и вертикаль­ную Z составляющие. Составляющая Н удерживает помещенную в поле Земли магнитную стрелку в направлении маг­нитной силовой линии. Это использовано в устройстве магнитных компасов. Составляющая Z наклоняет стрелку. При этом Н = = Т cos J и Z = Т sin J, где угол J — магнитное наклонение.

Из-за несовпадения магнитных и географических полюсов в об­щем случае магнитная стрелка компаса отклоняется на некоторый угол от плоскости истинного меридиана.

Вертикальная плоскость, проходящая через полюсы магнитной стрелки, называется плоскостью магнитного ме­ридиана. В пересечении с плоскостью истинного горизонта эта плоскость образует линию магнитного мери­диана N_M-S_M (рис. 2.1.2).

Свободно подвешенная магнитная стрелка наклоняется в пло­скости магнитного меридиана, причем в Северном полушарии N-_М концом вниз, а в Южном — S-м. Это явление называется магнитным наклонением. Углы наклонения увеличиваются с приближе­нием к магнитным полюсам. На маг­нитных полюсах стрелка принимает вертикальное положение.

Магнитный экватор является замкнутой кривой неправильной формы, пересекающей географический экватор в двух точках. На магнитном экваторе горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли имеет наибольшую величину, а на магнит­ных полюсах равна нулю. Поэтому магнитный компас лучше ра­ботает вблизи магнитного экватора и не работает в районах маг­нитных полюсов.

Все элементы земного магнетизма не остаются постоянными, со временем изменяются, поэтому магнитные карты приводятся к определенной эпохе (году). Из трех элементов земного магне­тизма важнейшим для судоводителя является склонение. Поэтому его указывают также на навигационных картах. При этом даются величина магнитного склонения, год приведения и величина го­дового изменения. В некоторых районах величина магнитного склонения резко отличается от магнитного склонения окру­жающих мест. Это явление называется магнитной аномалией. Границы районов магнитной аномалии указываются на навигацион­ных картах кривой жирной линией. В таких местах судо­водитель должен быть вни­мательным при использова­нии магнитных компасов. Также неоднократно наблюдались кратковременные резкие колебания элементов земного магнетизма – магнитные бури,которые происходят из-за аномальных выбросов на солнце.

Величину магнитного склонения находят по навигационной карте. Данные о склонении наносят различными способами: ука­зывают в заголовке карты, в центре истинных картушек и без изо­бражения картушек. Прежде чем приступить к прокладке пути судна, необходимо привести склонения к году плавания. Для по­лучения склонения на год плавания пользуются формулой

где d’ — склонение, указанное на карте;

п — количество лет, прошедших от года, к которому приводится склонение,

Δ d — годо­вое изменение склонения.

Пример 1:На карте d = 5,2°E (отнесено к 1999 г.). Годовое увеличение 0,2°.

Источник

Дальность видимости ориентиров в море

Если наблюдатель, высота глаза которого находится на высоте е_М над уровнем моря (т. А рис. 2.14), наблюдает линию горизонта (т. В) на расстоянии D_е(миль), то, по аналогии, и с ориентира (т. Б), высота которого над уровнем моря h_M, видимый горизонт (т. В) наблюдается на расстоянии D_h(миль).

Рис. 2.14. Дальность видимости ориентиров в море

Из рис. 2.14 очевидно, что дальность видимости предмета (ориентира), имеющего высоту над уровнем моря h_M, с высоты глаза наблюдателя над уровнем моря е_М будет выражаться формулой:

, т.е.,

(2.9)

Формула (2.9) решается с помощью таблицы 22 «МТ-75» с. 248 или таблицы 2.3 «МТ-2000» (с. 256).

Решение: для е = 4 м ® D_е = 4,2 мили;

D_П = D_е + D_h = 4,2 + 11,4 = 15,6 мили.

Рис. 2.15. Номограмма 2.4. «МТ-2000»

Формулу (2.9) можно решать и с помощью Приложения 6 к «МТ-75» или номограммы 2.4 «МТ-2000» (с. 257) ® рис. 2.15.

Решение: Значения е = 8 м (правая шкала) и h = 30 м (левая шкала) соединяем прямой линией. Точка пересечения этой линии со средней шкалой (D_П) и даст нам искомую величину 17,3 миль. (см. табл. 2.3).

Географическая дальность видимости предметов (из табл. 2.3. «МТ-2000»)

Примечание:

Высота навигационного ориентира над уровнем моря выбирается из навигационного руководства для плавания «Огни и знаки» («Огни»).

2.4.3. Дальность видимости огня ориентира, показанная на карте (рис. 2.16)

Рис. 2.16. Дальности видимости огня маяка, показанные

На навигационных морских картах и в навигационных пособиях дальность видимости огня ориентира дана для высоты глаза наблюдателя над уровнем моря е = 5 м, т.е.:

(2.10)

Если же действительная высота глаза наблюдателя над уровнем моря отличается от 5 м, то для определения дальности видимости огня ориентира необходимо к дальности, показанной на карте (в пособии), прибавить (если е > 5 м), или отнять (если е

Источник

Дальность видимости

Дальность видимости

Предельно ясно, что чем выше над землей (поверхностью воды) будет расположен глаз наблюдателя, тем больше будет и дальность видимого горизонта. Дальность видимого горизонта на море измеряется в милях и определяется по формуле:

Для получения результата в километрах:

Дальность видимости предметов и огней. Дальность видимости предмета (маяк, другое судно, сооружение, скала и т.д.) на море зависит не только от высоты глаза наблюдателя, но и от высоты наблюдаемого предмета ( рис. 163 ).

Следовательно дальность видимости предмета (Dn) будет суммой De и Dh.

Дальность видимости предмета над уровнем воды определяется по формулам:

Dп = 2,08 ( √е + √h ), мили;
Dп = 3,85 ( √е + √h ), км.

Решение: Dп = 2,08 (√е + √h)
Dп = 2,08 (√4 + √25) = 2,08 (2 + 5) = 14,56 м = 14,6 м.

Ответ: Маяк откроется наблюдателю на расстояние около 14,6 мили.

На практике судоводители дальность видимости предметов определяют либо по номограмме ( рис. 164 ), либо по мореходным таблицам, используя при этом карты, лоции, описания огней и знаков. Следует знать, что в упомянутых пособиях дальность видимости предметов Dk (дальность видимости карточная) указана при высоте глаза наблюдателя е = 5 м и, чтобы получить истинную дальность конкретного предмета, необходимо учесть поправку DD для разницы видимости между фактической высотой глаза наблюдателя и карточной е = 5 м. Эта задача решается при помощи мореходных таблиц (МТ). Определение дальности видимости предмета по номограмме осуществляется следующим образом: линейка прикладывается к известным значениям высоты глаза наблюдателя е и высоты предмета h; пересечение линейки со средней шкалой номограммы дает значение искомой величины Dn. На рис. 164 Dп = 15 м при е = 4,5 м и h = 25,5 м.

Рис. 164. Номограмма для определения видимости предмета.

При изучении вопроса о дальности видимости огней в ночное время следует помнить, что дальность будет зависеть не только от высоты расположения огня над поверхностью моря, но и от силы источника освещения и от вида осветительного аппарата. Как правило, осветительный аппарат и сила освещения рассчитываются для маяков и других навигационных знаков таким образом, чтобы дальность видимости их огней соответствовала дальности видимости горизонта с высоты огня над уровнем моря. Судоводитель должен помнить, что дальность видимости предмета зависит от состояния атмосферы, а также топографических (цвет окружающего ландшафта), фотометрических (цвет и яркость предмета на фоне местности) и геометрических (размеры и форма предмета) факторов.

Источник

Географическая дальность видимости предметов

Географическая дальность видимости предметов в море Д_п определяется наибольшим расстоянием, на котором наблюдатель увидит его вершину над линией горизонта, т.е. зависит только от геометрических факторов, связывающих высоту глаза наблюдателя е и высоту ориентира h при коэффициенте рефракции c (рис.1.42):

(1.126)

Расчёт географической дальности видимости предмета может производиться по табл. 2.3 МТ – 2000 по аргументам e и h или по табл. 2.1 МТ – 2000 суммированием результатов, полученных двукратным входом в таблицу по аргументам е и h. Можно также получить Д_п по номограмме Струйского, которая приведена в МТ – 2000 под номером 2.4, а также в каждой книге “Огни” и “Огни и знаки” (рис.1.43).

Подставив значение е = 5 м в формулу (1.126), получим:

(1.127)

Для определения Д_п надо к Д_к ввести поправку DД, величина которой и знак определяются формулой:

(1.128)

. (1.129)

Величина Д_п зависит также и от остроты зрения, которая выражается в разрешающей способности глаза по углу, т.е. определяется и наименьшим углом, на котором предмет и линия горизонта различаются раздельно (рис.1.44).

В соответствии с формулой (1.126)

Но из-за разрешающей способности глаза g наблюдатель увидит предмет только тогда, когда его угловые размеры будут не меньше g, т.е. когда он будет виден над линией горизонта не менее чем на Dh, которая из элементарного DА¢СС¢ при углах С и С¢ близких к 90° будет Dh = Д_п× g¢.

Чтобы получить Д_п g в милях при Dh в метрах:

, (1.130)

Практическими наблюдениями определено, что при открытии маяка g =2¢, а при скрытии g =1,5¢.

Пример. Найти географическую дальность видимости маяка высотой h=39 м, если высота глаза наблюдателя е=9 м, без учёта и с учётом разрешающей способности глаза g =1,5¢.

Влияние гидрометеорологических факторов на дальность видимости огней

На дальность видимости ориентиров кроме геометрических факторов (е и h) влияет также контрастность, позволяющая выделить ориентир на окружающем фоне.

Дальность видимости ориентиров днём, учитывающая также контрастность, называется дневной оптической дальностью видимости.

Для обеспечения безопасного судовождения в ночных условиях используются специальные средства навигационного оборудования, имеющие светооптические приборы: маяки, светящиеся навигационные знаки и навигационные огни.

В тёмное время суток дальность видимости огней маяков и светящихся навигационных знаков зависит не только от высоты глаза наблюдателя и высоты светящегося СНО, но и от силы источника света, цвета огня, конструкции светооптического аппарата, а также и от прозрачности атмосферы.

Дальность видимости, учитывающая все эти факторы, называется ночной оптической дальностью видимости, т.е. это максимальная дальность видимости огня в данное время при данной метеорологической дальности видимости.

Метеорологическая дальность видимости зависит от прозрачности атмосферы. Часть светового потока огней светящих СНО поглощается частицами, содержащимися в воздухе, поэтому происходит ослабление силы света, характеризующееся коэффициентом прозрачности атмосферы t:

(1.131)

Коэффициент прозрачности атмосферы всегда меньше единицы, поэтому географическая дальность видимости обычно больше реальной, за исключением аномальных случаев.

Прозрачность атмосферы в баллах оценивается по шкале видимости таблицы 5.20 МТ – 2000 в зависимости от состояния атмосферы: дождь, туман, снег, дымка и т.д.

Так как оптическая дальность видимости огней изменяется в значительных пределах в зависимости от прозрачности атмосферы, Международная ассоциация маячных служб (МАМС) рекомендовала использовать термин “номинальная дальность видимости”.

Номинальной дальностью видимости огня называется оптическая дальность видимости при, метеорологической дальности видимости 10 миль, что соответствует коэффициенту прозрачности атмосферы t = 0,74. Номинальная дальность видимости указывается в навигационных пособиях многих зарубежных стран. На отечественных картах и в руководствах для плавания указывается стандартная дальность видимости (если она меньше географической дальности видимости).

Стандартной дальностью видимости огня называется оптическая дальность видимости при метеорологической дальности видимости 13,5 миль, что соответствует коэффициенту прозрачности атмосферы t = 0,8.

В навигационных пособиях “Огни”, “Огни и знаки” кроме таблицы дальности видимого горизонта и номограммы дальности видимости предметов есть и номограмма оптической дальности видимости огней (рис.1.45). Эта же номограмма приведена в МТ – 2000 под номером 2.5.

Аргументами для входа в номограмму являются сила света, или номинальная, или стандартная дальности видимости, (полученные из навигационных пособий), и метеорологическая дальность видимости, (полученная из метеорологического прогноза). По этим аргументам из номограммы получают оптическую дальность видимости.

При проектировании маяков и огней стремятся, чтобы оптическая дальность видимости была бы равна географической дальности видимости при ясной погоде. Однако, для многих огней оптическая дальность видимости меньше географической. Если эти дальности не равны, то на картах и в руководствах для плавания указывается меньшая из них.

Если на карте у огня или маяка Д_к

Дата добавления: 2015-06-22 ; просмотров: 10496 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник