Видимый горизонт и дальность видимости предметов

Глаз наблюдателя находится на некоторой высоте е над поверхностью Земли (рис. 22). Предположим, что глаз наблюдателя расположен в точке Л, тогда расстояние МА — е. Лучи зрения из точки А расходятся по направлениям: AC_U AC₂, AC_Z, АС_А и т. д., касательным к поверхности земного шара. Геометрическое место точек касания луча зрения с земной поверхностью образует малый круг d, С₂, С₃, С₄, который называется видимым горизонтом наблюдателя.

^{Рис. 22. Дальность видимого горизонта}

С увеличением высоты наблюдателя плотность земной атмосферы понижается, и луч, преломляясь в ее различных по плотности слоях, распространяется не прямолинейно, а по некоторой кривой, в связи с чем наблюдатель видит горизонт не по направлению AC^IV, а по направлению АК, которое является касательной к криволинейному лучу ЛВ₄ в точке наблюдателя. Следовательно, видимый горизонт будет представлен уже другой окружностью: В_и В₂, В_ъ, В ₄. Дальность видимого горизонта Д (в милях), равная дуге АВ₄, определяется по формуле Д=2,08 |/е, где е — высота глаза наблюдателя в метрах.

Предмет, который видит наблюдатель, также имеет определенную высоту Н (рис. 23). Поэтому дальность видимости предмета Дп будет равна расстоянию ЛМ, которое слагается из дальности видимого горизонта наблюдателя Д_г и дальности видимого горизонта предмета Ди. Тогда Д_п=Д_е+Дн=2,08(|/е+|/H).

^{Рис. 23. Дальность видимости предмета}

В навигационных пособиях и на морских картах дальность видимости маячных огней Д_к рассчитана для высоты наблюдения 5 м и равна расстоянию МК. Дальность видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя 5 м равна 4,7 мили. Если высота глаза наблюдателя больше или меньше 5 м, то к дальности видимости предмета Д_к, указанной в пособиях, следует прибавить поправку А на действительную высоту глаза наблюдателя, которая представляет собой разность расстояния между дальностью видимого горизонта с высоты ей 5 м, Тогда Л — 2,08 |/е — 2,08 |/5. Эта поправка будет иметь знак плюс, когда е > 5 м, и знак минус, когда e < 5 м.

Дальность видимости маячного огня будет выражаться формулой:

где Д_к — дальность видимого горизонта предмета (с карты);

А — поправка расстояния на высоту глаза наблюдателя.

Чтобы каждый раз не производить математических расчетов, в мореходных таблицах (один из видов навигационных пособий) даются дальности видимого горизонта для различной высоты глаза.