Определение сторон горизонта по Солнцу
Все методы ориентирование по Солнцу основаны на понимании того, где Солнце встает, где садится и как движется относительно сторон света в течение суток. Несмотря на то, что в движении Солнца по небосводу имеются особенности в зависимости от широты местности и времени года, в общем с астрономической точки зрения его перещение очень стабильно. Солнце всегда встает на восточной стороне планеты и садится на западной (хотя строго на востоке оно восходит лишь в отдельные дни, равно как и лишь в два дня в году садится строго на западе), в том или ином полушарии в тот или иной сезон в конкретное время суток оно находится в конкретной точке небесной сферы. Зная эти зависимости, можно по положению светила определить собственное расположение и необходимое направление движения с достаточной для целей ориентирования точностью.
Траектория «движения» зенита Солнца в течение года за полярным кругом
Известно множество методов ориентирования по Солнцу, в том числе с часами и без них, с гномоном, с различными построениями на земле и просто с наблюдением Солнца на небе.
Однако перед тем, как рассказывать о конкретных методах, позволяющих определить стороны света по Солнцу, необходимо разобраться с теоретической основой этих методов. Не понимая теории, есть риск использовать большинство способов ориентирования неправильно из-за их зависимости от широты местности и времени. А такие ошибки могут быть чреваты дезориентацией и опасностью для жизни. Именно благодаря теории в заучивании методов ориентирования не будет надобности: человек сам сможет придумать свой метод, опираясь на понимание процессов, лежащих в основе всех способов ориентирования по Солнцу. Приведенные же здесь примеры позволят лучше разобраться в вопросе и подтолкнут мысль в нужном направлении.
Теоретические основы
Здесь перечислим аксиомы, доказанные факты и некоторые выводы, следующие из них.
Истина №1. Земля вращается вокруг Солнца.
Истина №2. Вращение Земли, если смотреть сверху на северный полюс, осуществляется против часовой стрелки. Из этого следует вывод, что Солнце в начале освещает более восточные регионы. Для наблюдателя же, находящегося на Земле, это выглядит так, как будто Солнце встает на востоке и садится на западе.
Из этой же истины следует, что Солнце в середине своего движения, то есть в промежутке между востоком и западом, что соответствует середине дня, для наблюдателя будет находиться в самой высшей точке своей траектории движения — зените. В это же время оно будет находиться на линии север–юг.
Если представить, что наблюдатель находится в северном полушарии, то получится, что Солнце для него движется по небесной сфере слева направо. Если же наблюдатель переместится в южное полушарие (например, в Австралию), тогда движение Солнца для него будет справа налево. Но это правило четко работает только в средних и высоких широтах, а в тропических зонах и на экваторе оно может изменяться, в связи с явлением, о котором расскажем далее.
Истина №3. Ось вращения Земли наклонена по отношению к Солнцу на угол 23,44 градуса. Это в сочетании с тем, что Земля вращается вокруг Солнца, приводит к тому, что в разное время года для наблюдателя, находящегося в одной точке Земли, траектория движения Солнца по небесной сфере будет смещаться то выше, то ниже.
При более высоком положении Солнца над горизонтом его лучи будут падать на поверхность Земли под более тупым углом, а значит на единицу площади попадет больше света, чем в случае с более низким положением Солнца, — на этой территории потеплеет и со временем настанет лето. Обратный процесс приведет к похолоданию и наступлению зимы.
Из-за наклона земной оси получается, что когда в северном полушарии наступает зима, в южное полушарие приходит лето, и наоборот.
Понимая эти процессы, несложно догадаться, что Солнце будет восходить строго на востоке и заходить строго на западе только в дни весеннего и осеннего равноденствий, когда длина дня равна длине ночи. С марта по сентябрь Солнце будет подниматься на северо-востоке и садиться на северо-западе, а в период с сентября по март будет всходить на юго-востоке и садиться за горизонт на юго-западе.
Чтобы сказать, где Солнце будет в полдень, нужно знать, в какой точке Земли будет находиться наблюдатель.
Для примера рассмотрим период с июня по декабрь в северном полушарии. В этот период в средних и высоких широтах Солнце будет на юге. На экваторе Солнце будет вначале на севере, а затем окажется на юге. В районе тропиков картина будет схожа с картиной на экваторе за тем только исключением, что в северной стороне Солнце будет меньшее количество дней, и тем более будет выражено это различие, чем дальше от экватора и ближе к умеренной зоне будет находиться наблюдатель.
В период с июня по декабрь в северном полушарии будет наблюдаться обратная картина. Отметим, что стабильность будет только в средних и высоких широтах: здесь Солнце в течение всего года в полдень будет находиться на юге.
Глядя на эту схему, можно просчитать нахождение полуденного Солнца и в южном полушарии. Здесь по сравнением с северным полушарием все будет наоборот.
Истина №4. Земля вращается с угловой скоростью примерно 15 градусов в час. Поэтому и наблюдаемое с Земли движение Солнца по небосводу происходит примерно с той же скоростью.
Истина №5. Если стать лицом к северу, то за спиной окажется юг, справа — восток, а слева — запад.
Ну вот, с теоретической частью разобрались, а значит пора переходить непосредственно к рассмотрению методов ориентирования по Солнцу.
Как определить стороны света по Солнцу
Существует множество разных способов ориентирования, но мы разберем лишь пять из них, которые позволят сориентироваться почти в любой ситуации, когда на небе видно Солнце.
Способ №1. По часам и Солнцу
Мы уже знаем, где должно находиться Солнце в 6 часов утра, 6 часов вечера и в 12 часов дня, а значит в это время, которое можно определить по часам, можно более менее точно найти стороны света.
Например, в 18:00 Солнце должно быть на западе. Это значит, что если в это время стать таким образом, чтобы Солнце оказалось точно слева, то перед нами будет север, позади юг, а справа — восток.
Способ №2. По тени от шеста
Поскольку в середине дня Солнце находится на максимальной высоте, тени, отбрасываемые вертикально расположенными прямыми объектами (например, столбом электропередач), будут самые короткие. Самая короткая тень будет означать, что Солнце находится на линии север–юг. А где именно — на севере или юге — зависит от полушария, а в тропической и экваториальной зоне, как помним, — и от времени года.
Подробно об этом методе мы рассказывали в отдельной статье…
Эти два метода позволяют сориентироваться в любой точке мира в ясный день. Однако для человека, двигающегося по маршруту, они неудобны, так как не дают возможности сориентироваться в любое время дня, отличное от 6, 12 и 18 часов. Поэтому разберем более подходящий для этого случая способ.
Способ №3. По двум теневым точкам
Поскольку Солнце всегда движется с востока на запад, тень, отбрасываемая предметами, находящимися в его лучах, будет двигаться в противоположном направлении. Таким образом, если на ровной горизонтальной площадке два раза с небольшим (15–20 минут) промежутком времени отметить положение конца тени, то получатся две точки. Если эти точки соединить прямой, она примерно будет соответствовать направлению запад—восток (первая точка будет указывать на запад, вторая — на восток). Зная две стороны света, нетрудно найти и все остальные.
Однако и у этого метода есть свои недостатки. Он требует наличия ровной горизонтальной площадки, поэтому не всегда может быть воплощен в жизнь корректно. Например, в горной местности или у людей, сидящих в движущейся лодке, с ним могут быть проблемы.
Самое простое построение с помощью теней, позволяющее найти направление на север
В связи с этим рассмотрим еще один метод, для которого не обязательно наличие ровной горизонтальной поверхности.
Способ №4. По Солнцу и часам со стрелками
Этот метод основан на том, что Солнце движется в два раза быстрее, чем часовая стрелка часов, то есть за то время, пока часовая стрелка совершает поворот, например, на 30 градусов, Солнце проходит путь по небосводу равный 60 градусам.
Для того, чтобы найти направление север–юг:
- Часы располагают горизонтально циферблатом вверх.
- Часовую стрелку направляют в сторону Солнца, а точнее в сторону проекции его на горизонт.
- Определяют направление на юг или север (в зависимости от точки на земном шаре, где находится человек). Для этого проводят биссектрису из угла, образованного часовой стрелкой и цифрой «12» — это и будет направление на юг (север).
Заметьте, что если это 6 часов утра, то биссектриса покажет на цифру «9», если же 6 часов вечера, то на цифру «3» на циферблате. Часто именно в этом моменте у изучающих данный способ людей возникают вопросы и путаница.
Следует отметить, что данный способ корректно работает только в северном полушарии, когда Солнце движется слева направо. В других регионах при обратном движении Солнца метод нужно изменить.
Но что делать, если часы не механические, а электронные без стрелок, или же единственным источником, из которого можно узнать время, является радиоточка? Специально для этого случая я придумал свой собственный метод, которым с успехом пользуюсь уже не первый год.
Способ №5. По Солнцу и времени
Он основан на понимании того, что Солнце движется по небосводу с востока на запад с угловой скоростью 15 градусов в час, а в 12 часов располагается на линии север–юг. Способ реализовывается следующим образом:
- Определяется, сколько времени осталось до полудня (12:00) или сколько прошло после полудня.
- Зная время и скорость Солнца, определяется угол, на котором Солнце будет находиться относительно направления север–юг.
- Если полдень еще не настал, то от Солнца, а точнее его проекции на горизонт, по ходу его движения откладывается полученный в результате расчетов угол. Если полдень уже прошел, то этот угол откладывается от Солнца в противоположную сторону. Таким образом находится направление север–юг.
Если полдень еще не наступил, тогда нужно стать так, чтобы Солнце было справа. Если же время перевалило за полдень, тогда нужно стать так, чтобы Солнце оказалось левее. В этом случае перед лицом окажется север, а за спиной — юг.
Подробнее об этом методе сказано в статье про гномон…
Последние два способа дают наименьшую ошибку в высоких широтах в течение полярного дня, пока Солнце видно над горизонтом, а также в средних широтах в зимний период, когда Солнце не поднимается высоко над горизонтом. В тропиках же и на экваторе эти способы дают большие ошибки из-за того, что Солнце в полдень расположено наиболее высоко над горизонтом, и поэтому в этих регионах ориентироваться с помощью них не рекомендуется.
Заметим, что во всех указанных способах, где используются показания времени, нужно делать поправку с учетом перевода часов на летнее время, а также при необходимости получения более точных результатов — и на другие факторы, влияющие на отклонение в показаниях земных и астрономических часов.
Все перечисленные методы ориентирования по Солнцу надежны и могут быть использованы в качестве аварийных методов в условиях, когда по каким-либо причинам не удается воспользоваться современными приборами, предназначенными для этих целей.
Эти методы надежнее методов ориентирования по мху, квартальным столбам, церковным крестам, так часто описываемых в специальной литературе. Также в большинстве случаев эти методы практичнее методов ориентирования по звездам, поскольку зачастую группе или человеку, оказавшемуся в аварийной ситуации, приходится преодолевать маршрут именно в светлое время суток, когда вероятность травмы минимальна и проще разглядеть окружающую местность и ориентиры на ней.
Источник
Как без компаса определить, где север, юг, запад и восток: практические советы
Как вычислить стороны света без компаса, смартфона и карты?
Теперь, когда у всех нас есть GPS и Google Maps с Яндекс.Картами на наших телефонах, которые всегда при нас и готовы услужить нам в любую минуту, мы уже успели забыть множество полезных приемов, которым нас учили еще в школе на уроках географии и которые так отлично помогали нам ориентироваться в пространстве в любых условиях, без карт, без компасов и, конечно же, без этих самых смартфонов.
И ладно уж мы, те, кто успел насладиться не синтетической жизнью без влияния смартов, всякого рода электронных помощников и всевозможных электронных девайсов, но новое поколение родившихся в начале 2000-х годов и позже уже, к большому сожалению, не соприкоснулось с теми правилами игры, которые применялись до электронной революции Apple. А ведь они хоть и были сложнее, но могли отлично развить в человеке логику, смекалку, научить уму-разуму и помочь в трудную минуту. Потому что были реально полезными.
А ведь иногда без знаний и без своего любимого смартфона можно просто не выжить! К примеру, идете вы в лесу, зима. В какой-то момент вы теряете протоптанную тропинку из виду и понимаете, что заблудились. Не беда, рассуждаете вы, и, достав из кармана телефон, пытаетесь зайти в приложение «карты». И вдруг. осознаете, что ваш телефон не работает. От слова «вообще»! Батарейка разрядилась. Вот что вы будете делать, чтобы сориентироваться, найти, где север, юг, запад и восток?
Ладно, даже не будем брать настолько экстремальный пример, скажем, вам просто любопытно, где находятся какие стороны света? Смартфон в руки брать нельзя. Карты и компасы – тоже. Что будете делать? Мы подскажем вам, как правильно действовать в такой ситуации.
Вот несколько стратегий, которые укажут вам правильное направление, и при этом вы найдете его исключительно благодаря вашим знаниям, а не за счет вспомогательных устройств.
Правильно ли вообще показывают направление «компасы» в смартфонах?
На самом деле я не знаю ни одного человека, который бы ходил по грибы со смартфоном с включенным на нем компасом. Нормальные люди всегда берут с собой настоящий прибор, а знающие еще в придачу захватывают с собой карту местности, спички, ножик и полностью заряженный телефон (для того, чтобы в случае проблем позвонить и вызвать спасателей, если позволит покрытие Сети).
Так вот, если на картах через GPS местоположения действительно показывается с точностью до нескольких метров, то вот с работой электронных компасов — беда. Вот пример работы компасов на двух «Яблочных» устройствах: iPhone 6 и iPhone 7:
И кому верить? В настройках у обоих стоит «Истинный север», да, замеры производились в помещении, где существенное влияние оказывают наводки от электронных устройств, плюс арматура и слой бетона, но все же разница на устройствах налицо. Самое интересное, что расхождение с магнитным севером на реальном компасе составляет у обоих устройств от 60 до 120 градусов.
В общем, я бы, честно, не стал полагаться на показания телефона в полевых условиях. Тем более садит батарейку этот «компас» очень даже быстро. Игрушка, не более.
Ориентируйтесь по солнцу, чтобы вычислить стороны света
Это довольно простая, даже базовая часть знаний по ориентированию. Вряд ли есть на свете человек, который не знает столь основополагающих прописных истин о том, что солнце восходит на востоке и садится на западе. А в 12 часов дня светило пересекает географический меридиан.
Если пытаетесь выяснить, куда направлен ваш взгляд – на восход или заход, обратите внимание на то, где движется солнце – это ваш лучший выбор, в дневное время суток, конечно же. А также если на небе нет облаков.
При этом, зная, что солнце восходит на востоке, можно, встав к нему лицом, узнать, что по левую руку будет находиться север, по правую юг, сзади, соответственно, запад.
Однако также не стоит забывать и ряд нюансов.
Так, к примеру, в северном полушарии (в котором располагается наша страна) солнце восходит на востоке и скрывается за горизонтом на западе исключительно два дня в году: 21 марта и 23 сентября. Это дни так называемого весеннего и осеннего равноденствия.
В остальное время положение светила сдвигается несколько к северу (весенне-летний период), к югу – с приближением зимы, на северо-восток и северо-запад, 21 июня – в день летнего солнцестояния и юго-восток – юго-запад – зимой, в день так называемого зимнего солнцестояния.
В общем, расположено оно не совсем точно на небосклоне, но общее понимание направления движения позволит отыскать, особенно при знании косвенных признаков севера и юга. Например, мох на одиноко стоящих деревьях, скорее всего, будет расти на стволах с северной стороны. то же самое будет происходить на северных стенках камней.*
*Здесь подчеркнем важный нюанс. Мох может также обрастать ствол по всей окружности, или его может не быть вовсе. Он может расти в густой чаще и на одинокостоящих деревьях, при этом на разных близлежащих деревьях может находиться с разных сторон ствола.
Здесь важно отыскать определенную закономерность. Только таким образом эта природная примета сможет стать хорошим подспорьем к выяснению более точного направления движения.
Как определить направление частей света в полдень?
Ок, худо-бедно можно подсчитать хотя бы расположение частей света, когда солнце только вышло или уже заходит за горизонт. Но что делать, когда оно находится в зените? То есть над головой?
Для этого также есть своя методика вычислений. Если кратко:
Нам нужно найти чистый участок земли, на который падает достаточное количество прямых солнечных лучей. Затем нам нужно найти прямую палку и воткнуть ее под углом в 90 градусов в землю.
От палки упадет тень. Поставим метку туда, куда падает край тени (отметьте это место камушком или колышком). Примерно через 15-30 минут тень переместится, снова отметьте краешек тени.
Теперь, когда у нас есть две точки, мы можем соединить их линией. Эта линия даст нам приблизительное представление о направлении восток-запад. При этом первая поставленная точка будет указывать на запад, вторая – на восток.
К сожалению, этот вариант будет работать только в солнечный день, но зато позволит в кратчайший срок сориентироваться на местности во время привала с большей точностью, чем просто ориентируясь по солнцу на восходе или заходе.
Еще один логичный совет. Никогда не смотрите на солнце напрямую. Даже в солнечных очках. Так можно получить травму глаз.
Используйте наручные часы для определения сторон света
Определение времени по аналоговым часам (наручные, со стрелками) становится все менее актуальным, но если вам нужен компас и вы носите часы со стрелками, считайте, вам повезло. На самом деле, даже если у вас на руке модные цифровые часы, все, что вам нужно сделать, – это визуализировать стрелки на циферблате, а если у вас смарт-часы типа Samsung Galaxy Watch или Apple Watch, то и фантазию подключать будет не нужно – просто смените виртуальный циферблат на стрелочный.
Снимите часы и выровняйте часовую стрелку с Солнцем (направьте ее на солнце). Представьте себе линию, которая делит пространство между цифрой «1» (час) и часовой стрелкой (она по-прежнему смотрит на солнце). Эта линия будет указывать на юг. Например, если часы показывают 16:00, то линия на половине между 13.00 будет указывать на 14:30.*
Линия, разделяющая этот угол, указывает приближенное направление, в котором Солнце находится в полдень, то есть направление на юг.
До полудня делим сектор циферблата, который часовая стрелка должна пройти до «часа», после полудня ту, которую она прошла после «часа»:
Простой, но наглядный рисунок был взят с сайта pikabu.ru
*Важно! Поскольку на всей территории России с 26 октября 2014 года действует зимнее время, отсчитывать сектор нужно именно от «1».
Кратко и емко по теме:
Найдите церковь
Еще один вариант докопаться до истины, куда уходит горизонт, – на запад, восток. Не всегда точно верный, но как вспомогательный ориентир может дополнить картину.
Итак, если вы находитесь в селе или в заброшенном селе, возможно, вы найдете там храм, а точнее церковь. Необходимо знать, что в православных церквях алтарь чаще всего будет обращен на восток. Колокольня будет повернута на запад.
Христианские церкви, как правило, выровнены с запада на восток, с алтарем в восточном конце храма, обращенным к восходу солнца. Надгробия на кладбищах также обычно выровнены с запада на восток.
Посмотрите на звезды
Ночной вариант. На дворе ночь. Что искать на небосводе? Созвездие Малой Медведицы:
Нужно найти Полярную звезду, которая находится в одном из созвездий, знакомых каждому школьнику: Большой и Малой Медведицы. Полярная звезда находится в созвездии Малой Медведицы (созвездие «висит» выше над ковшом Большой Медведицы и как бы представляет перевернутый слева направо ковш). Крайняя верхняя звезда (наиболее яркая из всех) – это Полярная звезда. Она указывает на север.
А дальше дело техники: сзади – юг, по правую руку – запад и по левую – восток.
И под конец несколько вспомогательных примет:
муравейники чаще всего находятся к югу от ближайших деревьев;
спилы пней имеют более плотное расположение годовых колец с северной стороны, чем с южной;
кора деревьев с северной стороны ,как правило, «грубее» (имеет более крупный рисунок) и темнее, чем с южной стороны дерева.
Источник