Kuidas arvutada kaugust horisondini

Kaugus horisondini sõltub peaaegu täielikult kõrgusest merepinnast, millelt vaatleja vaatab. Selle numbri teadmine on ülimalt kasulik ja sageli vajalik üle ookeani liigeldes või matkama minnes, kuigi lihtsalt uudishimu on piisav põhjus! Samuti on mõned muud tegurid, mida peate võib-olla arvesse võtma olenevalt sellest, kus te maailmas asute ja vaatamise aega, näiteks temperatuur ja ilmastikutingimused. Kui teil on kõik vajalikud meetmed, saate kiiresti arvutada ja teada saada täpset kaugust horisondist.

1
Mõõtke oma “silma kõrgust”. Mõõtke maapinna ja silmade vaheline pikkus meetrites või jalgades. Üks viis selle arvutamiseks on mõõta silmade ja pea ülaosa vahelist kaugust. Lahutage see väärtus oma kogupikkusest ja alles jääb kaugus teie silmade ja pinna vahel, millel seisate. Kui seisate täpselt merepinnal ja jalgade põhi on veega samal tasemel, on see ainus mõõt, mida vajate.

2
Lisage oma “kohalik kõrgus”, kui seisate kõrgendatud pinnal, näiteks mäel, hoonel või paadil. Mitu meetrit või jalga tõelisest horisondist kõrgemal sa seisad? 1 meeter? 4000 jalga? Lisage see number oma silma kõrgusele (muidugi samades ühikutes).

3
Korrutage 13 meetriga, kui võtsite mõõtmise meetrites, või 1,5 jalaga, kui võtsite mõõtmise jalgades.

4
Vastuse leidmiseks võtke ruutjuur. Kui kasutasite meetreid, on teie vastus kilomeetrites ja jalgade puhul miilides. Arvutatud kaugus on sirgjoon teie silmadest horisondini. Tegelik vahemaa, mille te horisondini jõudmiseks läbite, on pinnakõveruse ja (maal) ebakorrapärasuste tõttu pikem. Täpsema (kuid keerulisema) valemi saamiseks jätkake järgmise meetodi abil.

5
Saate aru, kuidas see arvutus töötab. See põhineb kolmnurgal, mille moodustavad teie vaatluspunkt (teie silmad), tõeline horisondi punkt (seda, mida te vaatate) ja Maa keskpunkt. Teades Maa raadiust ning mõõtes teie silma kõrgust ja kohalikku kõrgust , mis jätab teadmata ainult teie silmade ja horisondi vahelise kauguse. Kuna kolmnurga horisondil kokku puutuvad küljed moodustavad tegelikult täisnurga, saame selle arvutuse aluseks võtta Pythagorase teoreemi (vana hea a2 + b2 = c2), kus:• a = R (raadius) Maast)• b = kaugus horisondini, teadmata• c = h (teie silma kõrgus) + R

6
Arvutage tegelik vahemaa, mille peate horisondini jõudmiseks läbima, kasutades järgmist valemit.d = R * arccos(R/(R + h)), kus• d = kaugus horisondini• R = raadius Maa h = silma kõrgus

7
Valguskiirte moonutava murdumise kompenseerimiseks ja täpsema mõõtmise saavutamiseks suurendage R 20% võrra. Selle artikli meetodil arvutatud geomeetriline horisont ei pruugi olla sama, mis optiline horisont, mida teie silm tegelikult näeb. Miks see nii on? Atmosfäär painutab (murdub) horisontaalselt liikuvat valgust. Tavaliselt tähendab see seda, et valguskiir suudab maakera kumerust veidi järgida, nii et optiline horisont on geomeetrilisest horisondist veidi kaugemal. Kahjuks ei ole atmosfäärist tingitud murdumine konstantne ega prognoositav, kuna see sõltub temperatuuri muutusest kõrgusega. Seetõttu pole lihtsat viisi geomeetrilise horisondi valemile paranduse lisamiseks, kuigi “keskmise” paranduse võib saavutada, eeldades, et Maa raadius on tegelikust raadiusest natuke suurem.

8
Saate aru, kuidas see arvutus töötab. See arvutab kõvera joone pikkuse, mis kulgeb teie jalgadest tõelise horisondini (sellel pildil on näidatud roheliselt). Nüüd viitab arccos(R/(R+h)) nurgale, mille moodustab Maa keskpunktis joon, mis kulgeb tegelikust horisondist keskpunkti ja joon, mis kulgeb sinust keskpunkti. Selle nurga korral korrutame selle R-ga, et saada “kaare pikkus”, mis antud juhul on teie otsitav kaugus.

9
Oletame, et tasane lennuk või ookean. See meetod on selles artiklis esitatud juhiste esimese komplekti lihtsam versioon ja kehtib ainult jalgades ja miilides.

10
Lahendage vahemaa miilides, ühendades valemiga oma silmakõrguse jalgades (h). Kasutatav valem on d = 1,2246* SQRT(h)

11
Tuletage valem Pythagorase teoreemist. (R + h)2 = R2 + d2. Lahendades h (eeldusel, et R>>h ja väljendades Maa raadiust miilides, umbes 3959), saadakse avaldis:d = SQRT(2*R*h)