12Дальность видимости ориентиров. Географическая и оптическая дальности видимости ориентиров.

Ориентируясь на местности в открытом море, наблюдатель связан с так называемым видимым горизонтом, линия которого в общем случае не совпадает с плоскостью истинного горизонта. Допустим, что судно находится в точке В, а глаз наблюдателя располагается в точке А на некоторой высоте АВ=е. В этом случае оптические лучи, соединяющие глаз наблюдателя и горизонт, будут касательными к поверхности моря. Линия, соединяющая точки касания оптических лучей с поверхностью моря и образующая на поверхности Земли малую окружность, называется видимым горизонтом.

Высота глаза наблюдателя e по сравнению с размерами Земли незначительна, поэтому дальность видимого горизонта, т.е. расстояние от глаза наблюдателя до линии видимого горизонта, может определятся сферическим радиусом ВМ или ВМ₁:D = AM =  BM =  BM_1.

В еличина D характеризует теоретическую дальность видимого горизонта. Световые лучи, проходя через слои воздуха с различной плотностью, преломляются, и их общее направление изгибается в сторону более плотных слоев. Это явление называется земной рефракцией. В результате наблюдатель, находящийся в точке А (рис. 3.2), будет просматривать линию горизонта не по направлению АМ₁, а по линии АК, как бы приподнятой над линией АМ₁, на угол r. Этот угол называется углом углом земной рефракции. Таким образом, действительная линия видимого горизонта на местности будет располагаться дальше, чем окружность теоретически видимого горизонта.

На малых, но соизмеримых с размерами Земли расстояниях (АМ₁ R) кривизну светового луча можно считать постоянной, А кривую АМ₁ можно принять за окружность условным радиусом R₁.Отношение радиуса земного шара к условному радиусу носит название коэффициента земной рефракции:

К = R/R₁.

Угол r и коэффициент земной рефракции зависят от температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и других факторов, характеризующих состояние атмосферы. Для средних условий К = 0,16. Таким образом, с учетом земной рефракции дальность видимого горизонта будет определятся длиной сферического радиуса ВМ₁.

Расстояние от наблюдателя до видимого горизонта с учетом земной рефракции называется географической дальностью видимого горизонта и обозначается D_e. D_e = 2,08 √е.Таким образом, чтобы рассчитать географическую дальность видимого горизонта в милях, достаточно знать высоту глаза наблюдателя в метрах. Если высота глаза наблюдателя дана в футах, тоD_e = 1,16 √е_(ф).Географическая дальность видимости ориентиров

Н а рис. 3.3 D_h – дальность видимого горизонта с высоты ориентира; D_e - дальность видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя. Отсюда дальность видимого ориентира D_n можно рассчитать по формулеD_n = D_h + D_eилиD_{n (мили)} = 2,08 ( √h_(м) + √е_(м) );D_{n (мили)} = 1,14 (√h_(ф) + √е_(ф) ).

На советских морских картах указывается дальность видимости маяков и навигационных знаков для высоты глаза наблюдателя, равной 5 м.Если высота глаза отличается от 5 м, то вводится поправка ∆ D = D_n - D_кили∆ D = 2,08 √е_(м) – 4,7,позволяющая рассчитать ожидаемую дальность видимости предмета D_n с реальной высоты глаза наблюдателя е по дальности указанной на карте D_к.Однако пользоваться этой формулой следует осторожно, т.к. она «срабатывает» только при условии, когда оптическая дальность видимости больше географической, а на карту наносится географическая дальность для высоты глаза 5 м. Ночная оптическая дальность зависти от силы источника света, разряда маячной оптики, прозрачности атмосферы, высоты над уровнем моря.

Т. о, к дальности, указанной на навигационной карте, следует относится как к информации предварительного характера, а окончательное суждение можно будет сделать только после уточнения по пособиям «Огни» и «Огни и знаки».Расчет дальности видимости производится не с целью определения положения судна относительно ориентира в момент его открытия или закрытия, а для оценки возможностей использования ориентира для обсервации.

При расчете ожидаемой дальности видимости предметов и огней во всех случаях необходимо знать географическую дальность видимости предмета с высоты глаза наблюдателя, которую рассчитывают по формуле (3.4).В зависимости от времени суток (освещенности) учитывают:Днем – географическую дальность видимости D_n, ночью – номинальную D_ном (оптическую D_опт) дальность видимости. Затем принимают решение по одному из вариантов: а) если оптическая дальность видимости больше географической, то к учету принимается географическая дальность видимости, т.е. если D_опт  D_п, принимается D_п; б) если оптическая дальность видимости меньше географической, то учитывается номинальная (оптическая) дальность видимости, т.е. D_опт  D_п, принимается D_опт.