Содержание материала
Метод №7. По положению Солнца
Бывают ситуации, когда понимание расположения сторон света не играет особой роли, например, если человек заблудился в незнакомой ему местности, например, в лесу, карты нет и ему не известен аварийный азимут. В этом случае Солнце поможет двигаться в одном направлении, а не ходить зигзагами. А четкое выдерживание направления движения при условии возможности двигаться по азимуту (отсутствие густого подлеска и других труднопроходимых препятствий) поможет максимально быстро и с наименьшими энергетическими затратами добраться до просеки, тропинки, ручья, трассы, железной дороги — всему тому, что поспособствует выходу к людям.
Этот способ ориентирования работает по следующему алгоритму:
- Определяется угол («азимут») направления движения относительно положения Солнца в данный момент.
- Находится ориентир (например, куст, камень или дерево), лежащий в направлении движения и находящийся как можно дальше от человека.
- Переместившись к этому ориентиру, по Солнцу и определенному ранее углу уточняется направление дальнейшего движения, на котором находится следующий ориентир.
- Таким образом, происходит передвижение от ориентира к ориентиру. При этом время от времени вносятся корректировки в «азимут» с учетом скорости и направления движения Солнца в этой местности.
Если Солнце при этом находится перед лицом человеком, слева или справа от него, то угол удобно измерять относительно проекции Солнца на горизонт. Если же Солнце находится за спиной, что создает некоторые сложности при отсчете угла непосредственно по Солнцу, тогда этот угол отмеряется не от Солнца, а от тени, отбрасываемой человеком.
Такое ориентирование также позволяет провести разведку местности в разных направлениях, уменьшая шансы потеряться, что наиболее актуально в лесу. Для этого:
- В исходной точке оставляется хорошо заметный ориентир (например, сложенные пирамидкой палки или привязанный к ветке дерева яркий кусок ткани).
- От этого ориентира человек в течение минуты двигается в выбранном направлении, предварительно определив его «азимут».
- Через минуту человек поворачивается на 180 градусов и двигается в обратном направлении по обратному азимуту.
- Дойдя до оставленного ориентира, выбирается новое направление, которое необходимо разведать, и вся процедура повторяется.
В этом способе удобно пользоваться «азимутом», определенным, как по Солнцу, так и по тени. Так, например, если во время движения, осуществляемого от ориентира, Солнце находилось правее направления движения на угол равный 15 градусам, то при возвращении к ориентиру нужно выбирать направление движения так, чтобы тень была правее на те же 15 градусов.
Данный метод ориентирования весьма приблизительный и, как говорилось ранее, предназначен для аварийных ситуаций, когда человеку все равно, куда идти, лишь бы в одном направлении.
Вместе с тем, этот метод прекрасно сочетается с методами ориентирования по гномону. Так, сориентировавшись на местности по гномону всего один раз и выбрав нужное направление движения, можно использовать данный метод в течение всего последующего светового дня
Важно отметить, что для уменьшения ошибки нужно, ориентируясь на этот метод двигаться примерно одинаковое число часов, как до обеда, так и после него. Например, если движение началось в 8 часов утра, то и заканчивать движение нужно в 4 часа вечера
Это, конечно же, не означает, что движение должно быть непрерывным без отдыха, однако как скорость движения, так и время на отдых с утра и вечером должны быть примерно одинаковыми. Кроме того, двигаться можно, например, с 7 утра до 10 дня, а после — с 2 часов дня до 5 часов вечера.
Думаю, о том, как определять стороны света по Солнцу, мы разобрались, а теперь хотелось бы немного поговорить о том, как по Солнцу вычислить свои координаты. Эта тема не пользуется большой популярностью и многие туристы о ней вообще не в курсе, но поскольку определение своего места положения напрямую относится к теме ориентирования, не вижу смысла не рассмотреть ее.
Как определить стороны света без компаса
Первоочередная задача любого человека, оказавшегося в неизвестном ему месте — сориентироваться, где он находится.
Для этого ему надо знать, как определить стороны света без компаса:
- Можно найти на небе Полярную звезду, которая укажет, где Север;
- В южном полушарии ориентиром, где находится Юг, служит Южный Крест;
- Южное направление также покажут Солнце и любые стрелочные часы;
- Луна тоже может стать указателем пути, если она хорошо видна на небе;
- Естественными подсказками послужат лишайники и мхи, смола хвойных деревьев, растущие грибы и муравейники.
Рисунок 4. Определение сторн света по часамРассмотрим простой алгоритм, как определить стороны света по часам:
- Следует запомнить, что в северном полушарии в 7 утра Солнце находится на востоке, в час дня — на юге и в 7 часов вечера — на западе;
- По аналогии с компасом, часы размещаются в горизонтальном положении и поворачиваются так, чтобы часовая стрелка была направлена к солнцу;
- Образовавшийся угол между часовой стрелкой и цифрой один делится пополам, в результате получается линия, которая смотрит на Юг, обратная ей — будет Север (Рисунок 4);
- Обратите внимания, что до полудня напополам делится та дуга, которую стрелочка должна пройти до 13.00, а после — та, что она прошла после этой отметки.
По восходу и закату солнца
Рисунок 5. Определение сторон света по солнцуСпособ, как определить стороны света по солнцу, основан на том, что:
- Небесное светило встает на востоке, а заходит на западе (Рисунок 5);
- Далее — надо стать лицом так, как перед географической картой;
- Чтобы правая рука указывала на восход, где расположен Восток;
- Левая — была направлена на закат, туда, где у нас Запад;
- Тогда впереди вас будет Север, а за спиной — соответственно Юг.
По длине тени
Рисунок 6. Определение сторон света по тениЭтот метод, как узнать расположение сторон света основывается на наблюдениях за солнцем:
- Когда оно находится в своей наивысшей точке, зените — то показывает строго на юг;
- Значит в противоположном ему конце будет север, по бокам — восток и запад (Рисунок 6);
- Узнать, когда солнышко в зените можно по отбрасываемой предметами тени;
- Если оно в своем пике, то те будут максимально короткими;
- Для этого в течении всего дня понадобится их измерять при помощи дерева или палки;
- Определите самую маленькую тень и ее конец покажет вам, где северное направление.
С помощью иголки
Если вы знаете, что такое компас и его нет в наличии, на выручку придет — намагниченная иголка. Сделать такую очень просто — достаточно быстро пощелкать по ней обычными металлическими ножницами. Также понадобятся вспомогательные предметы — емкость с водой и кусочек пенопласта или пробка. Если их нет — смажьте иголочку растительным маслом, чтобы она могла удержаться на водной поверхности.
Определение сторон света этим методом имеет один существенный недостаток — с его помощью можно узнать только полуденную линию.
Рисунок 7. Определение сторон света с иголкой
Определяем сторону света с помощью иголки:
- Поместите иголку, воткнутую в пробку, или смазанную жиром на воду (Рисунок 7);
- Она почти сразу же займет нужное положение в направлении север-юг;
- Чтобы понять, где именно Юг, а где Север, понадобятся дополнительные меры.
По расположению Полярной Звезды
При вращении Земли Поляриссима всегда неподвижна на небосводе, поэтому является одним из лучших ориентиров. Она практически всегда располагается в точке Северного полюса.
Рассмотрим, как определить расположение сторон света с ее помощью:
- Для начала найдите на небе ковш Большой Медведицы;
- Мысленно проведите отрезок через две звездочки, образующие дальний от вас бок ковша;
- Если вы проведете его дальше, то он четко упрется в альфу Малой Медведицы;
- Это и есть Полярная звезда, а значит северное направление находится там;
- Станьте к нему лицом, за вашей спиной будет — южное, справа — восточное и западное — слева (Рисунок 8).
Рисунок 8. Стороны света по полярной звезде
С помощью природных объектов
Подобное определение сторон света считается самым ненадежным, но когда нет других вариантов, то придется использовать тот, что есть.
Стороны света по природным объектам:
- Еще в школе нам рассказывали, что на северной части одиноко стоящих камней и деревьев растет больше мха и лишайника, склон муравейника с этой позиции более крутой (Рисунок 9);
- На практике на эти внешние признаки могут повлиять различные факторы — ветер, наличие водных источников, затемненность и особенности рельефа;
- Что касается лесных предметов — более красные бочки ягод брусники и земляники в южной части, повернутые к солнцу венчики череды — верно лишь статически;
- Ориентирование по этим объектам лучше применять в комплексе с еще какими-либо методами.
Рисунок 9. Пример определения сторон света по природным объектам
Как узнать время по цветам
Растения чувствительны к изменению светового дня. Карл Линней изобрёл небольшую схему, по которой можно отсчитывать время.
Растение Козлобородник
Во сколько открываются цветы(в часах)?
Утром:
- 3-5 – козлобородник;
- 4-5 – цикорий;
- 5 – осот;
- 5-6 – одуванчик;
- 6 – ястребинка;
- 6-7 – бурачек;
- 7 – кувшинка, латук;
- 7-8 – очный цвет, туника;
- 9-10 – ноготки.
Вечером:
- 20 – красоднев;
- 21 – табак.
Растение Очный цвет
Во сколько закрываются цветы?
Утром:
- 8-10 – одуванчик;
- 10 – цикорий;
- 10-11 – очный цвет;
- 11-12 – осот;
- полдень – ноготки.
Растение
Днём:
- 13 – туника, ястребинка;
- 15-16 – венечник;
Вечером:
- 17 – кувшинка;
- 19-20 – красоднев.
LКак вылечиться растениями в походе, читаем в статье: Фитотерапия в походе: какая трава останавливает кровотечение и как обеззаразить рану, как вылечить простуду
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.
Истинное движение Земли
Чтобы понять принцип видимого движения Солнца и других светил на небесной сфере, рассмотрим сперва истинное движение Земли. Земля является одной из планет солнечной системы. Она непрерывно вращается вокруг своей оси.
Период вращения ее равен одним суткам, поэтому наблюдателю, находящемуся на Земле, кажется, что все небесные светила обращаются вокруг Земли с востока на запад с тем же периодом.
Наклон оси вращения Земли к плоскости орбиты
Но Земля не только вращается вокруг своей оси, но и обращается также вокруг Солнца по эллиптической орбите. Полный оборот вокруг Солнца она совершает за один год. Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′. Положение оси в пространстве при движении Земли вокруг Солнца все время остается почти неизменным. Поэтому Северное и Южное полушария попеременно бывают обращены в сторону Солнца, в результате чего на Земле происходит смена времен года.
При наблюдении неба можно заметить, что звезды на протяжении многих лет неизменно сохраняют свое взаимное расположение.
Звезды “неподвижны” лишь потому, что находятся очень далеко от нас. Расстояние до них так велико, что с любой точки земной орбиты они видны одинаково.
А вот тела же солнечной системы — Солнце, Луна и планеты, которые находятся сравнительно недалеко от Земли, и смену их положений мы можем легко заметить. Таким образом, Солнце наравне со всеми светилами участвует в суточном движении и одновременно имеет собственное видимое движение (оно называется годовым движением), обусловленное движением Земли вокруг Солнца.
Представьте себе картину — Луна взяла и исчезла с орбиты Земли. Чем нам может грозить такой поворот событий? Подробнее об этом
Небесный экватор и плоскость эклиптики
Эклиптика пересекается с небесным экватором в двух точках, которые называются точками весеннего и осеннего равноденствий. Точку весеннего равноденствия принято обозначать знаком созвездия Овен Т, а точку осеннего равноденствия — знаком созвездия Весов —. Солнце в этих точках соответственно бывает 21 марта и 23 сентября. В эти дни на Земле день равен ночи, Солнце точно восходит в точке востока и заходит в точке запада.
Точки весеннего и осеннего равноденствия – места пересечения экватора и плоскости эклиптики
Точки эклиптики, отстоящие от точек равноденствий на 90°, называются точками солнцестояний. Точка Е на эклиптике, в которой Солнце занимает самое высокое положение относительно небесного экватора, называется точкой летнего солнцестояния, а точка Е’, в которой оно занимает самое низкое положение, называется точкой зимнего солнцестояния.
В точке летнего солнцестояния Солнце бывает 22 июня, а в точке зимнего солнцестояния — 22 декабря. В течение нескольких дней, близких к датам солнцестояний, полуденная высота Солнца остается почти неизменной, в связи с чем эти точки и получили такое название. Когда Солнце находится в точке летнего солнцестояния день в Северном полушарии самый длинный, а ночь самая короткая, а когда оно находится в точке зимнего солнцестояния — наоборот.
В день летнего солнцестояния точки восхода и захода Солнца максимально удалены к северу от точек востока и запада на горизонте, а в день зимнего солнцестояния они имеют наибольшее удаление к югу.
Движение Солнца по эклиптике приводит к непрерывному изменению его экваториальных координат, ежедневному изменению полуденной высоты и перемещению по горизонту точек восхода и захода.
Известно, что склонение Солнца отсчитывается от плоскости небесного экватора, а прямое восхождение — от точки весеннего равноденствия. Поэтому когда Солнце находится в точке весеннего равноденствия, его склонение и прямое восхождение равны нулю. В течение года склонение Солнца в настоящий период изменяется от +23°26′ до —23°26′, переходя два раза в год через нуль, а прямое восхождение от 0 до 360°.
Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов? Давайте разберемся! Подробнее об этом
Эффекты и важность движения Солнца
Знание солнечного пути жизненно важно для многих вещей, включая принятие решений для таких вещей, как эффективное использование солнечных трекеров, затенение для лета, ландшафтный дизайн и другие виды использования. Методы, методы и оборудование доступны для этой цели
Например, эта информация очень важна для тех, кто проектирует дома с окнами для сбора солнечной энергии. Эти данные помогут им строить и создавать проекты, в которых оптимально размещены окна и выступы, чтобы блокировать нежелательную жару, в то время как времена года меняются в разное время года в этом конкретном регионе.
Зачем людям отслеживать передвижение Солнца
Давно замечено: движение небесных светил всегда соотносится с определенными событиями на земле. Заметки повлияли на появление первых календарей: солнечных, лунных. Современные наблюдения основаны на научных исследованиях развития горячей планеты:
- с Солнцем связаны биологические ритмы живых существ;
- зная о вспышках, предугадывают магнитные бури, чтобы метеозависимая группа населения могла перенести их комфортно;
- движение светила – отличный указатель в ориентировании на местности;
- астрономические расчеты базируются на базовых показателях солнечной активности.
Солнце влияет на погоду, поэтому для планирования деятельности рассчитывают траекторию прохождения и возможность осадков. Наблюдение первобытных людей было направлено на выживание: вовремя успеть в лагерь, построить зимовку, найти дорогу, если заблудился. Они не знали астрономических терминов, но безошибочно научились определять по Солнцу стороны света, исчислять дни, время, придумав песочные, солнечные, каменные часы и приблизив человечество к цивилизации.
Тень и ориентирование на местности
Есть еще один способ ориентирования по тени
В незнакомых местах при возникновении данной необходимости нужно брать во внимание разные небесные светила. Ночью это может быть полярная звезда, а днем – солнце
Понимая, с какой стороны заходит солнце, можно определить другие стороны света и выбрать правильное направление пути. К примеру, в северных широтах, когда наступает время летних ночей, зашедшее солнце находится близко к горизонту. Поэтому небо с северной стороны более светлое, чем на юге.
Известно, что наиболее высокое солнечное положение можно определить по самой короткой тени. Это соответствует полудню. Направление такой тени показывает на север. Так же и с луной: если она полная и занимает самое высокое положение над горизонтом — значит, находится на юге. Это время, когда света достаточно для того, чтобы хорошо различать тени. Аналогично при полнолунии — самая короткая тень. Это полночь. Направление тени укажет на север.
Широта местности
Как и было сказано ранее, в средних широтах в истинный полдень Солнце всегда проходит через южное направление. Но давайте посмотрим, поменяется ли картина, если наблюдающий Солнце человек окажется севернее или южнее указанных широт. Для этого рассмотрим несколько ключевых вариантов.
Вариант №1 — средние широты южного полушария. Здесь во время истинного полдня Солнце окажется строго на севере.
О том, что Солнце в полдень бывает не только на юге, но и на севере, к сожалению, написано далеко не во всех учебниках по туризму. А ведь, благодаря различным авиакомпаниям, современные туристы могут путешествовать не только по своим родным просторам, но и запросто оказаться в противоположной точке земного шара, где правила ориентирования, описываемые в литературе, не будут работать подобающим образом.
В одно и то же время Солнце будет находиться на разной высоте на одинаковых широтах в разных полушариях.
Вариант №2 — верхняя граница тропической зоны северного полушария. На этих территориях в течение всего года кроме дня летнего солнцестояния в истинный полдень Солнце будет находиться на юге, а в описанный день — строго над головой. Как понимаете, найти юг, а соответственно и другие стороны света по Солнцу в последнем случае не удастся, если конечно рассматривать только способ ориентирования по Солнцу в полдень.
Вариант №3 — нижняя граница тропической зоны южного полушария. Здесь на протяжении всего года, кроме дня зимнего солнцестояния, Солнце в истинный полдень будет находиться на севере, как и в средних широтах этого полушария. Однако в указанный декабрьский день оно окажется в зените строго над головой, что не позволит быстро сориентироваться по нему.
Вариант №4 — линия экватора. В этой зоне возможны три варианта, которые будут сменять друг друга в течение года. От момента осеннего равноденствия до весеннего равноденствия Солнце в истинный полдень будет находиться на юге, в период от весеннего до осеннего равноденствия — на севере. А в сами дни равноденствия окажется строго над головой, вызвав сложности в ориентировании.
Получается, что в точках перехода тропических зон в умеренные Солнце стоит в зените, то есть точно над головой наблюдателя, всего один раз в год, а ближе к экватору это явление можно наблюдать за год дважды.
Не зная собственного положения на местности, практически невозможно сказать, находится Солнце точно в зените, или нет, без дополнительных построений.
Доводилось встречать мнение, что на экваторе солнце круглый год ежедневно в полдень находится в зените. Но, как мы теперь понимаем, это предположение ошибочно. В этом регионе оно в полдень около полгода находится на севере, а полгода на юге. И если даже считать зенитом не положение Солнца строго над головой, а наивысшую точку его траектории (что тоже верно), тогда вышеуказанное мнение не имеет особого смысла, поскольку Солнце в этом случае не только на экваторе, а и в любой другой точке планеты ежедневно целый год в полдень будет находиться в зените.
В некоторых тропических городах люди могут наблюдать интересную картину: в полдень вертикальные прямые предметы, например, столбы и заборы, перестают отбрасывать тень. Это связано с тем, что Солнце в этот момент находится строго над ними, а солнечные лучи и тени от предметов падают отвесно. В видео объяснено это явление:
https://youtube.com/watch?v=UiATyp95huc
Существует еще один вариант — высокие широты северного и южного полушарий. Здесь Солнце будет себя вести так же, как в средних широтах, однако в период полярной ночи наблюдать его над горизонтом, а значит и сориентироваться по нему, не получится.
Как видим, без понимания процессов, лежащих в основе этих различий, можно легко запутаться и допустить серьезные ошибки, вплоть до того, что спутать север с югом. А это для путешественника, оставшегося без современных средств навигации в дикой природе, иногда может быть равноценно смерти.
Почему восход на востоке, а закат на западе
Оказалось же, что Солнце и вовсе не двигается. Если рассматривать все в большем масштабе, то становится понятно, что Солнце статично, а это Земля вращается вокруг своей оси. Именно потому, что наша планета вращается против часовой стрелки, современные восток и запад находятся там, где они находятся. И такое происходит не только с Землей, а со всеми объектами, которые давным-давно сформировались в Солнечной системе. Среди них:
- Меркурий;
- Марс;
- газовые гиганты;
- Нептун и др.
Исключение из правила — Венера, которая вращается по часовой стрелке. Астрономы и физики до сих пор не сходятся в едином мнении, почему так происходит.
Состав Солнца
Основными элементами, из которых состоит наша звезда, являются водород (73,5% солнечной) и гелий (24,9%). На все остальные элементы приходится примерно 1,5%.
Химический состав светила непостоянен – он меняется из-за превращений, происходящих во время термоядерных реакций. На заре своего существования Солнце почти полностью состояло из водорода. В ходе термоядерных реакций этот элемент превращается в гелий, поэтому его массовая доля падает. Гелий также превращается в более тяжелые элементы, однако, однако в целом его доля возрастает. Изменения химического состава звезд оказывают огромное влияние на процессы их эволюции.
