Русская Википедия:Горизонт

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Другие значения

Файл:Zenith-Nadir-Horizon.svg
Файл:Astronomical, true, and visible horizon.svg
Схематичное изображение истинного (H’H), теоретического видимого (C1C2C3C4) и фактического видимого (B1B2B3B4) горизонтов.

Горизо́нт (Шаблон:Lang-grc — буквально: ограничивающий) — граница неба с земной или водной поверхностью[1]. По другому определению в понятие включают также видимую часть этой поверхности[2]. Различают горизонт видимый и горизонт истинный. Угол между плоскостью истинного горизонта и направлением на видимый горизонт называют наклонением горизонта (синонимы: понижение горизонта, депрессия горизонта)[3]. На иллюстрации: точка A — точка наблюдения; Н’Н — плоскость истинного горизонта; отрезок AC1 — геометрическая (теоретическая) дальность видимого горизонта; дуга AB1 — географическая дальность видимого горизонта; угол α — наклонение горизонта; B1B2B3B4 — линия видимого горизонта.

Видимый горизонт

Файл:Panorama from the summit of Killhope Law (13, S - five horizons) - geograph.org.uk - 1451574.jpg

Видимым горизонтом называют и линию, по которой небо кажется граничащим с поверхностью Земли, и пространство неба над этой границей, и видимую наблюдателем поверхность Земли, и всё видимое вокруг наблюдателя пространство, до конечных пределов его. Таким же образом понятие горизонта может быть определено для других небесных тел[4].

Синонимы: небосклон, кругозор, небозём, небоскат, закат неба, глазоём, зреймо, завесь, закрой, озор, овидь, окоём, оглядь[5].

Расстояние до видимого горизонта

Файл:Shrewsbury to Wrexham railway line - geograph.org.uk - 1306247.jpg
Файл:GeometricDistanceToHorizon.png
Схематический рисунок для вычисления расстояния до горизонта: <math>d=\sqrt{(R+h)^2-R^2}</math>
  • В случае, если видимый горизонт определять как границу между небом и Землёй, то рассчитать геометрическую дальность видимого горизонта можно, воспользовавшись теоремой Пифагора:
<math>d=\sqrt{(R+h)^2-R^2}</math>
Здесь d — геометрическая дальность видимого горизонта, R — радиус Земли, h — высота точки наблюдения относительно поверхности Земли[6].
В приближении, что Земля — идеально круглая и без учёта рефракции эта формула даёт хорошие результаты вплоть до высот расположения точки наблюдения порядка 100 км над поверхностью Земли.
Принимая радиус Земли равным 6371 км и отбрасывая из-под корня величину h2, которая не слишком значима ввиду малого отношения h/R, получим ещё более простую приближённую формулу[7]:
<math>d \approx 113\sqrt{h} \,,</math>
где d и h в километрах или
<math>d \approx 3,57\sqrt{h} \,,</math>
где d в километрах, а h в метрах.
Ниже приведено расстояние до горизонта при наблюдении с различных высот[8]:
Высота над поверхностью Земли h Расстояние до горизонта d Пример места наблюдения
1,75 м 4,7 км стоя на земле
25 м 17,9 км 8-этажный дом
50 м 25,3 км колесо обозрения
150 м 43,8 км воздушный шар
2 км 159,8 км гора
10 км 357,3 км самолёт
350 км 2114,0 км МКС
Файл:How far away is the horizon-ru.svg
Геометрическое расстояние до горизонта <math>d</math> в зависимости от высоты над поверхностью <math>h</math> точки наблюдения.
График построен по формуле: <math>d=\sqrt{(R+h)^2-R^2},</math> <math>R</math> — радиус Земли, принят равным 6371 км.
Для облегчения расчётов дальности горизонта в зависимости от высоты точки наблюдения и с учётом рефракции составлены таблицы и номограммы. Действительные значения дальности видимого горизонта могут значительно отличаться от табличных, особенно в высоких широтах, в зависимости от состояния атмосферы и подстилающей поверхности[9][10].
Поднятие (снижение) горизонта относится к явлениям, связанным с рефракцией (рисунок 2). При положительной рефракции видимый горизонт поднимается (расширяется), географическая дальность видимого горизонта увеличивается по сравнению с геометрической дальностью, видны предметы, обычно скрытые кривизной Земли.
Большие градиенты температуры создаются при сильном нагреве земной поверхности солнечными лучами, часто в пустынях, в степях. Большие градиенты могут возникнуть и в средних, и даже в высоких широтах в летние дни при солнечной погоде: над песчаными пляжами, над асфальтом, над обнажённой почвой. Такие условия являются благоприятными для возникновения нижних миражей[11].
При отрицательной рефракции видимый горизонт снижается (сужается), не видны даже те предметы, которые видны в обычных условиях.
  • В случае, если видимый горизонт определять как всё видимое вокруг наблюдателя пространство, до конечных пределов его, то расстояние до видимого горизонта, например, в лесу — это максимальное расстояние на которое уходит взгляд, пока не упрётся в деревья (несколько десятков метров), а для наблюдаемой Вселенной расстояние до видимого горизонта (то есть до самых далёких звёзд, которые мы можем наблюдать) составит около 13—14 млрд световых лет[12].
Кстати: Космический горизонт (горизонт частиц) — это и мысленно воображаемая сфера с радиусом, равным расстоянию, которое свет прошёл за время существования Вселенной, и все множество точек Вселенной, находящихся на этом расстоянии[13].

Дальность видимости

Шаблон:Main

Файл:HorizonDistance.png
Формула и рисунок для вычисления геометрической дальности видимости.
Щёлкните по изображению, чтобы увеличить его.

На рисунке справа дальность видимости объекта определяют по формуле

<math>D_\mathrm{BL} = 3.57\,(\sqrt{h_\mathrm{B}} + \sqrt{h_\mathrm{L}})</math>,

где <math>D_\mathrm{BL}</math> — дальность видимости в километрах,
<math>h_\mathrm{B}</math> и <math>h_\mathrm{L}</math> — высоты точки наблюдения и объекта в метрах.

Если учесть земную рефракцию, то формула примет вид:

<math>D_\mathrm{BL} < 3.86\,(\sqrt{h_\mathrm{B}} + \sqrt{h_\mathrm{L}}) \,.</math>

То же самое, но <math>D_\mathrm{BL}</math> — в морских милях:

<math>D_\mathrm{BL} < 2.08\,(\sqrt{h_\mathrm{B}} + \sqrt{h_\mathrm{L}}) \,.</math>

Файл:Struysky Earth curvature nomograph - RU.svg
Диаграмма Струйского: Наблюдатель на высоте 10 м (шкала C) увидит утес высотой 50 м (шкала A) с расстояния примерно 21 морской мили (шкала B).

Для приближённого расчёта дальности видимости объектов применяют номограмму Струйского (см. илл.): на двух крайних шкалах номограммы отмечают точки, соответствующие высоте точки наблюдения и высоте объекта, затем проводят через них прямую и на пересечении этой прямой со средней шкалой получают дальность видимости объекта[14].

На морских картах, в лоциях и других навигационных пособиях дальность видимости маяков и огней указывается для высоты точки наблюдения равной 5 м[9]. Если высота точки наблюдения иная, то вводится поправка[15].

Горизонт на Луне

Файл:NASA-Apollo8-Dec24-Earthrise.jpg
Земля над горизонтом Луны

Шаблон:Начало цитаты Нужно сказать, что расстояния на Луне очень обманчивы. Благодаря отсутствию воздуха удалённые предметы видятся на Луне более чётко и поэтому всегда кажутся ближе. Шаблон:Конец цитаты

Лунный горизонт практически вдвое ближе земного. При этом расстояние до лунного горизонта зрительно определить крайне сложно по причине отсутствия атмосферы[16], а также объектов известного размера, по которым можно бы судить о масштабе.

Истинный горизонт

Истинный горизонт — мысленно воображаемый большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии в точке наблюдения. Аналогично общему понятию, истинным горизонтом может называться не круг, а окружность, то есть линия пересечения небесной сферы и плоскости, перпендикулярной отвесной линии.

Синонимы: математический горизонт, астрономический горизонт.

Искусственный горизонт — прибор, которым пользуются для определения истинного горизонта.

Например, истинный горизонт легко определить, если поднести к глазам стакан с водой так, чтобы уровень воды был виден как прямая линия[17].

Горизонт в философии

Понятие горизонта в философию вводит Эдмунд Гуссерль, а Гадамер определяет его следующим образом: «Горизонт — поле зрения, охватывающее и обнимающее все то, что может быть увидено из какого-либо пункта»[18]

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Внешние ссылки

  1. Шаблон:Cite web
  2. Статья «Горизонт» в Большой советской энциклопедии
  3. Шаблон:Книга
  4. Шаблон:Cite web
  5. Шаблон:Книга
  6. Шаблон:Книга
  7. Шаблон:Книга
  8. Вычислено по формуле «расстояние = 113 корней из высоты», таким образом, влияние атмосферы на распространение света не учитывается и предполагается, что Земля имеет форму шара.
  9. 9,0 9,1 Шаблон:Книга
  10. Шаблон:Cite web
  11. Шаблон:Cite web
  12. Шаблон:Книга
  13. Шаблон:Cite web
  14. Шаблон:Cite web
  15. Шаблон:Cite web
  16. Шаблон:Cite web
  17. Шаблон:Книга
  18. Истина и метод. С.358

Шаблон:Выбор языка