Долгота местоположения

Для вычисления долготы местонахождения необходимо выставить часы по Гринвичу (UTC) с учетом перехода на летнее время. Зная всемирное координированное время (UTC), можно вычислить истинный неисправленный полдень. Для этого используется метод отброшенной тени II (см. с. 29). Большей точности в определении истинного полудня можно добиться, изготовив из подручных материалов измерительный прибор, изображенный на рис. 2.5. Для этого к концам деревянной пластины с нарисованной шкалой под углом 45° надо прикрепить изогнутую металлическую или пластиковую ленту с маленьким отверстием. Пластина подвешивается вертикально и направляется изгибом ленты точно на юг (в Северном полушарии; в Южном, естественно, на север). Груз, прикрепленный к нижнему концу, кроме придания вертикального положения пластине, поможет удерживать всю конструкцию неподвижно.

Наблюдения начинаются за 1–2 часа до и возобновляются через такой же промежуток времени после предполагаемого полудня. При этом освещенный кружок должен наблюдаться на одних и тех же штрихах шкалы. Когда освещенный кружок будет разделен пополам каким-нибудь штрихом, записывается номер этого штриха и время. После полудня отмечается момент, когда освещенный кружок займет то же положение относительно делений шкалы, что и до полудня, и так же записывается время.

Рис. 2.5. Измеритель времени истинного полудня

Наблюдения желательно проводить на нескольких штрихах шкалы и пользоваться средним результатом, который будет соответствовать истинному неисправленному полудню места наблюдения Т’_н.

Рис. 2.6. Уравнения времени

После этого с учетом уравнения времени ŋ₁₂ (рис. 2.6) по формуле

высчитывается истинный исправленный полдень Гринвичского меридиана Т’₀.

Если истинный неисправленный полдень места наблюдения наступил ранее истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана, то наблюдатель находится в Западном полушарии, если позже – в Восточном.

Географическая долгота места нахождения в единицах времени высчитывается исходя из разницы показаний истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана и истинного неисправленного полудня места наблюдения. Для перевода единиц времени в единицы географической долготы используются такие закономерности:

1 час = 15°; 4 минуты = 1°;

1 минута = 15’; 4 секунды = 1’;

1 секунда = 15’’.

Широта местоположения

По характеру движения теней определяется полушарие местонахождения. В Северном полушарии тени будут двигаться по ходу часовой стрелки, в Южном – против него.

Днем географическую широту местонахождения (между 60° северной широты и 60° южной широты) можно вычислить с точностью до 30’. Для этого нужно определить долготу дня (от появления диска Солнца над горизонтом и до полного исчезновения). После этого по номограмме 1 (рис. 2.7) можно найти географическую широту местонахождения. Цифра долготы дня (вертикальная шкала слева) соединяется с соответствующей датой (вертикальная шкала справа). Сделать это можно либо с помощью карандаша и линейки, либо просто натянув нитку. В точке пересечения линии (нити) с горизонтальной шкалой широт находится искомая широта местонахождения. Этим способом нельзя пользоваться в течение 10 дней до и после весеннего и осеннего равноденствия, т. е. с 11 по 31 марта и с 13 сентября по 2 октября, так как долгота дня на всех широтах примерно одинакова.

Для определения южных широт следует прибавить 6 месяцев к соответствующей дате и после этого применить описанный выше способ.

Ночью географическую широту местонахождения можно определить с помощью обычной линейки или даже просто палки. Для этого линейкой, удаленной на 60 см от глаз, измеряется расстояние от горизонта до Полярной звезды. Полученная величина в сантиметрах покажет примерную широту места нахождения в градусах (никаких чудес: 1 см на таком удалении от глаз будет соответствовать 1°).

Рис. 2.7. Номограмма 1. Определение широты местонахождения

Также широту можно определить, прикрепив отвес (нитку с грузом) к центру самодельного эклиметра. Основание эклиметра наводится на Полярную звезду, как показано на рис. 2.8. Полученная на шкале эклиметра величина вычитается из 90°. Угол φ будет соответствовать широте места наблюдения.

При определении местоположения необходимо помнить, что средняя длина дуги 1° географической широты составляет 111,12 км, длина 1’ составляет 1852,2 м. Длина одного градуса географической долготы зависит от широты места нахождения и может быть определена по номограмме 2 (рис. 2.9). Например, для широты 46° (точка А) протяженность дуги 1° равна 78 км, для широты 82°20’(точка В) – 15 км.

Рис. 2.8. Определение широты с помощью самодельного эклиметра

Рис. 2.9. Номограмма 2. Определение длины дуги меридиана для разных широт

Время

По Солнцу и компасу. Поясное время с приемлемой точностью можно определить с помощью компаса. Для этого определяется азимут Солнца и делится на 15. Для перевода на летнее время к результату добавляется 1 час.

По Солнцу. На ровном месте в грунт вертикально втыкается ровная палка длиной примерно 1 м. По мере приближения Солнца к зениту тень, которую отбрасывает шест, непрерывно укорачивается. Момент, когда тень окажется самой короткой, и будет истинным полуднем (12 часов), а направление тени укажет на север в Северном полушарии и на юг – в Южном. Определив направление сторон горизонта, вокруг шеста с помощью веревки и колышка прочертите окружность радиусом 50–70 см. На окружности отмечаются стороны горизонта и расчерчивается циферблат. Направление на запад – 6 часов; на север – 12 часов; на восток – 18 часов. Для более точного определения времени шест нужно наклонить на север на угол, равный широте местонахождения. Тень от шеста будет стрелкой солнечных часов.