Для определения южных широт следует прибавить 6 месяцев к соответствующей дате и после этого применить описанный выше способ.
Пример 1.
20 августа продолжительность дня в Северном полушарии составила 13 ч 54 мин. Широта местонахождения – 45°30’ северная.
Пример 2.
11 мая продолжительность дня в Южном полушарии составила 10 ч. Прибавив 6 месяцев, получим 11 ноября. Широта местонахождения – 41°30’ южная.
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
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.
Пример.
Азимут Солнца 165° будет соответствовать 11 часам по местному времени (165: 15 = 11).
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.
Время до захода Солнца можно определить, вытянув раскрытую ладонь на расстояние 50 см от глаз и посчитав количество пальцев, закрывающее промежуток между светилом и горизонтом; каждый палец соответствует примерно 10 минутам движения Солнца по небосводу (рис. 2.10).
По звездам. Ночью в Северном полушарии можно воспользоваться так называемыми звездными часами. Циферблатом для них служит небосвод с Полярной звездой в центре, а стрелкой – воображаемая линия, проведенная к ней через две ближайшие к Малой Медведице звезды ковша созвездия Большой Медведицы.
Рис. 2.10. Определение времени до захода Солнца
Если небосвод мысленно разделить на 12 равных частей, то каждая из них будет соответствовать условному часу (рис. 2.11). Когда созвездие Большой Медведицы находится внизу и занимает относительно Полярной звезды условное шестичасовое положение, стрелка «звездных часов» показывает 6 условных часов (у. ч.). Через 6 астрономических часов, например, созвездие сделает четверть оборота против часовой стрелки, а стрелка «звездных часов» примет горизонтальное положение, соответствующее 3 у. ч. Чтобы узнать время, нужно помнить, что 1 у. ч. равен 2 астрономическим часам. Так как все звезды делают полный круг на небосводе не за 24 часа, а примерно на 2 условные минуты (у. м.) быстрее, то показания «звездных часов» каждый месяц отстают на 1 условный час. В зависимости от даты наблюдения стрелка на циферблате «звездных часов» покажет в астрономическую полночь время, указанное в табл. 2.1. Условное время в астрономическую полночь для отличных от указанных в таблице дат определяется методом интерполяции.
По «звездным часам» можно с достаточной точностью определять, например, время передвижения в ночной период. Для этого перед выходом и после остановки определяется условное время. Разница умножается на два, полученная величина и будет временем движения.
Рис. 2.11. Звездные часы
Таблица 2.1. Отношение астрономической и условной полночи
Пример 1.
Наблюдатель 2 августа установил, что стрелки «звездных часов» показывали 8 у. ч. По табл. 2.1 методом интерполяции определяем, что 2 августа астрономическая полночь наступит, когда стрелки «звездных часов» покажут 7 у. ч. 40 у. м. (22.08–02.08 = 20 дней × 2 у. м. = 40 у. м.; 7 у. ч. + 40 у. м. = 7 у. ч. 40 у. м.). Из 8 у. ч. вычтем 7 у. ч. 40 у. м. и получим 20 у. м., что соответствует 40 астрономическим минутам разницы между временем наблюдения и астрономической полночью. Время наблюдения приблизительно составляет 23 часа 20 минут.
Пример 2.
Передвижение началось, когда стрелка «звездных часов» показывала 7 у. ч. 30 у. м. и закончилось в 5 у. ч. Время движения составляет 5 астрономических часов (7 у. ч. 30 у. м. – 5 у. ч. = 2 у. ч. 30 у. м.;. 2 у. ч. 30 у. м. × 2 = 5 астрономических часов.
Пример 3.
Необходимо определить, когда наступит полночь 7 ноября. По табл. 2.1 определяем, что в этот день в полночь стрелка «звездных часов» должна показывать 4 у. ч. 30 у. м., т. е. будет находиться точно посередине между 6 и 3 условными часами.
Применяя этот метод, необходимо помнить, что он определяет только поясное время, для перехода к другим вычислениям нужно воспользоваться соответствующими закономерностями.
Продолжительность дня и ночи
Продолжительность дня и ночи за полярным кругом зависит от широты места нахождения и может быть определена по табл. 2.2.
Для определения продолжительности дня и ночи, времени восхода и захода Солнца от полярного круга до экватора можно воспользоваться номограммой 3 (рис. 2.12). Для этого по табл. 2.3 нужно определить величину склонения Солнца в зависимости от даты вычисления. На номограмме 3 надо найти точку пересечения строк со склонением Солнца и широтой места вычисления и по левой шкале определить продолжительность дня с 21 марта по 23 сентября или, соответственно, продолжительность ночи с 24 сентября по 20 марта (21 марта и 23 сентября день равен ночи). Разделив полученный результат пополам и прибавив его ко времени истинного полудня места нахождения, вы получите время захода Солнца. Если из времени истинного полудня места нахождения вычесть полученный результат, то можно определить время восхода Солнца.
Рис. 2.12. Номограмма 3. Определение продолжительности дня и ночи
Таблица 2.2. Продолжительность дня и ночи за полярным кругом
Таблица 2.3. Склонение Солнца от экватора
Пример 1.
Найти продолжительность дня, время восхода и захода Солнца 15 декабря в северной части Киева (широта 50°50’).
В табл. 2.3 методом интерполяции находим склонение Солнца; оно составляет –23°. По номограмме 3 определяем точку пересечения склонения Солнца с широтой места наблюдения 50°50’. Полученная продолжительность ночи составляет 16 ч 04 мин. Продолжительность дня будет 7 ч 56 мин (24 ч – 16 ч 04 мин = 7 ч 56 мин). Если полученный результат разделить пополам и прибавить к истинному полудню (11 ч 50 мин для широты 50°50’), то получим время захода Солнца 15 ч 48 мин (7 ч 56 мин: 2 = 3 ч 58 мин + 11 ч 50 мин = 15 ч 48 мин). Так как зимой истинное время соответствует декретному, то время восхода Солнца будет равно 7 ч 52 мин (11 ч 50 мин – 3 ч 58 мин = 7 ч 52 мин).
Пример 2.
Найти продолжительность дня, время восхода и захода Солнца 4 мая в Николаеве (широта 46°60’).
В табл. 2.3 методом интерполяции находим склонение Солнца; оно составляет +16°. По номограмме 3 определяем точку пересечения склонения Солнца +16° с широтой места наблюдения 46°60.
Продолжительность дня составит 14 ч 28 мин. Если полученный результат разделить пополам и прибавить к истинному полудню (11 ч 49 мин), получится истинное время захода Солнца 18 ч 35 мин (14 ч 28 мин: 2 = 7 ч 14 мин + 11 ч 49 мин = 19 ч 03 мин). При переходе на декретное время к полученному результату в летнее время нужно прибавить 1 ч; получится 20 ч 03 мин. Соответственно, истинное время восхода Солнца будет 4 ч 35 мин (11 ч 49 мин – 7 ч 14 мин = 4 ч 35 мин), что соответствует 5 ч 35 мин декретного времени.
