какое направление показывают тени предметов в полдень
Как определить стороны света и время по тени
Известно множество методов, с помощью которых по тени от Солнца можно определять стороны света и время. Они основаны на понимании того, как Солнце движется по небосводу в течение дня и какое направление показывают тени предметов в разное время суток, в том числе в полдень, утром и вечером. Далее мы рассмотрим самые известные из них, которые позволят путешественнику ориентироваться при утере средств навигации или поломке часов.
В северном полушарии такая тень в полдень указывает на север.
Нужно не только запоминать методы, но и понимать механизмы, на которых они строятся. Именно в этом случае всегда можно скорректировать метод под условия, в которых оказался человек. Если же этого не сделать, то в некоторых случаях такое невежество может привести к ошибкам и возникновению чрезвычайной ситуации.
Так, например, во многих Интернет-статьях и учебниках приводится метод ориентирования по стрелкам механических часов и Солнцу, о котором подробнее мы поговорим далее. Однако почти нигде не сказано, что конкретно в этом исполнении он работает только в северном полушарии, да и то выше тропической зоны. Если человек не понимает, откуда «растут ноги» у этого метода, он может легко допустить ошибку и, оказавшись в южном полушарии, неправильно определить стороны света, в результате чего заблудится.
Итак, что же это за базовые знания, без которых определить стороны света по тени не получится?
Теоретические основы
Все рабочие методы ориентирования по тени от Солнца опираются на доказанные факты. Разберем их подробнее.
Факт №1. Солнце всегда встает на востоке и садится на западе. Однако в высоких широтах во время полярного дня оно по нескольку недель вовсе не садится за горизонт, а полярной ночью — не встаёт над горизонтом.
Факт №2. В средних и высоких широтах северного полушария в полдень Солнце находится в южном направлении или, как еще говорят, на юге. В южном полушарии на том же удалении от линии экватора солнечный диск в полдень пересекает северное направление. На экваторе в полдень Солнце полгода находится на севере, полгода — на юге, а два дня в год оно проходит строго над головой. Об этом мы подробно рассказывали в отдельной статье.
Факт №3. В астрономический полдень тень, отбрасываемая вертикально расположенными предметами на ровную горизонтальную поверхность, будет самая короткая, поскольку в этот момент Солнце находится в своем зените, то есть в самой наивысшей точке траектории своего движения по небесной сфере.
Факт №4. Солнце движется по небосводу с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час.
Факт №5. Если стать лицом на север, то за спиной окажется юг, справа — восток, слева — запад.
Конкретно эта схема будет работать только в северном полушарии в средних и высоких широтах.
Конечно, нужно понимать, что это не само Солнце встает на востоке и движется по небосводу, а такое видимое движение связано с вращением Земли и нахождением на ее поверхности наблюдателя. Но для упрощения мы будем говорить не о вращении Земли, а о движении Солнца.
А теперь предлагаю непосредственно перейти к методам ориентирования по тени от Солнца.
Как определить стороны света по тени
Итак, как и обещал, рассмотрим несколько самых популярных методов.
Метод №1. По самой короткой тени от шеста. Этот метод основан на том, что в полдень тени от предметов самые короткие. Итак:
Если с момента отмечания первой точки тень начала удлиняться, это означает, что полдень уже прошел, и нужно ждать следующего утра, чтобы повторить все заново.
В большинстве способов ориентирования по Солнцу потребуются дополнительные построения.
Метод №2. С помощью тени от шеста по центру отрезка. Этот метод основан на том, что Солнце всходит на востоке и заходит на западе, а правая часть траектории его движения по небосводу является отражением левой. Для этого метода:
О других вариациях этих методов можно почитать в статье о том, где находится солнце в полдень…
Эти два метода позволяют относительно точно сориентироваться по тени от Солнца в любой точке планеты (кроме регионов вблизи полюсов и на самих полюсах) в светлое время, однако требуют много времени, что делает их малопригодными для человека, которому нужно ориентироваться в пути.
Метод №3. С помощью тени от шеста по двум точкам. Этот метод основан на знании того, что солнце встает на востоке и садится на западе, а тени от предметов движутся с запада на восток, правда, далеко не всегда по прямой линии. Для ориентирования этим способом:
Данный метод, как и предыдущие, может быть использован в любой точке мира в светлое время, но отличается от них своей быстротой. Однако с точностью у этого метода бывают проблемы.
Дело в том, что тень от шеста в большинстве случаев вычерчивает в течение дня не прямую линию, а изогнутую, при этом по отношению к положению шеста эта линия может быть, как вогнутой, так и выгнутой, в зависимости от широты и времени года. Если не учитывать эти моменты, можно получить колоссальную ошибку, поэтому приведу свои рекомендации, которые позволят использовать данный метод с максимальной эффективностью. Таких рекомендаций всего две.
Рекомендация №1. Пользоваться этим методом лучше в марте и сентябре. Он дает максимальную точность в течение всего дня в дни весеннего и осеннего равноденствий, так как именно в эти дни тень «вычерчивает» прямую линию. Чем дальше отодвигаться по календарю от этих дней, тем больше будет ошибка.
Рекомендация №2. Ориентироваться с помощью этого метода лучше в середине дня. В любой день года наилучшие результаты данный метод показывает в обеденное время. Чем дальше от солнечного полудня, тем ошибка метода больше. Причем ошибка может удвоиться, если, например, сориентироваться за 3 часа до полудня, а затем повторить измерения, спустя 3 часа после полудня.
Метод №4. Ориентирование по тени и часам. Этот метод основан на том, что в 12 часов дня Солнце в северном полушарии находится примерно на юге, а в южном — на севере, в 6:00 — примерно на востоке, а в 18:00 — примерно на западе. Соответственно тень, отбрасываемая человеком, падает в противоположном от Солнца направлении.
Так, например, если в полдень стать спиной к Солнцу, то в северном полушарии тень будет направлена на север, в южном полушарии — на юг. Если в 6 часов утра повернуться спиной к Солнцу, то тень покажет на запад, а если то же самое проделать в 6 часов вечера, то тень расположится в восточном направлении. Определив таким образом одну сторону света, далее можно найти и все остальные.
Типичная для северного полушария картина.
Если ориентироваться приходится в пути, то нет необходимости каждый раз искать ровную площадку, чтобы воткнуть в нее палку и выжидать после этого четверть часа. Достаточно один раз сориентировавшись, понять, с какой стороны находится Солнце и в дальнейшем выбирать путь, относительно его положения на небосводе. Например, если повернувшись в нужном направлении, человек видит Солнце справа, то и во время перехода, он должен его удерживать справа. В этом случае с течением времени можно делать поправку на скорость движения Солнца, а во время отдыха уточнять направление, используя описанный метод.
Применяя этот метод важно помнить о переводе в некоторых странах часов на летнее время и о том, что Солнце в полдень в районе тропиков и экватора может в течение года быть, как с северной стороны, так и с южной, о чем мы рассказывали в отдельной статье. Кроме того, в ней же мы рассказывали и о других эффектах, влияющих на положение Солнца в полдень, а значит и негативно сказывающихся на точности описанного метода.
Метод №5. Ориентирование по тени от спички и механическим часам со стрелками. Этот метод описывается в некоторых учебниках по военному делу и основан на понимании того, что в северном полушарии Солнце движется по небосводу по часовой стрелке с угловой скоростью равной 15 градусам в час. Для того, чтобы сориентироваться по этому методу в северном полушарии:
Этот метод хорошо работает только в тех случаях, когда Солнце, проходя свою наивысшую точку, оказывается невысоко над горизонтом. Чем выше оно будет в полдень, тем большую ошибку даст данный метод.
Дело в том, что скорость проекции Солнца на горизонт не только не совпадает с угловой скоростью Солнца, но и различается в течение дня. Эти различия тем больше, чем выше солнечный зенит.
Именно поэтому данный способ ориентирования лучше всего использовать в высоких широтах. В средних широтах им лучше пользоваться в зимнее время года, когда Солнце находится на небольшой высоте над горизонтом. В тропиках и на экваторе данный метод обычно не используют, поскольку здесь Солнце в любое время года находится высоко над горизонтом, а значит и ошибки будут очень большими.
В этом методе, как и в предыдущем, следует учитывать перевод часов на летнее время. Другие нюансы обычно не учитывают, поскольку метод все равно дает достаточно большую погрешность и предназначен в первую очередь для приблизительного нахождения сторон света.
В принципе, можно немного снизить погрешность, подняв край циферблата, на который нанесена цифра «12» на угол равный разнице 90 градусов и широты местности, в которой находится человек. Например, для широты 35 градусов, часы нужно приподнять на угол 55 градусов. Но, как показала моя практика, такой наклон в некоторых ситуациях не только не уменьшает ошибку, но и увеличивает ее, поскольку расположить спичку точно перпендикулярно циферблату, удерживая ее пальцами, и без того трудно, чего уж там говорить про вариант с наклоном циферблата. А ведь в том числе и от точности установки спички будет зависеть результат ориентирования.
В южном полушарии этот метод нужно изменить, иначе он будет показывать результаты далекие от истины. Лично я в этом случае представляю циферблат с цифрами, расположенными против часовой стрелки. Соответственно, если на часах 10 часов утра, я представляю часовую стрелку, показывающую на цифру «2», если на часах 16:00, то представляю стрелку, показывающую на «8». Далее поступаю так, как описано в методе, но ориентируясь не на настоящую стрелку, а на воображаемую.
Этот метод хорош для приблизительного нахождения сторон света и обычно дает самые большие ошибки по сравнению с рассмотренными ранее методами. Но в отличие от них, он позволяет сориентироваться в течение десятка секунд, что очень практично и позволяет определить стороны света почти на ходу.
Как определить время по тени
Методы определения времени по тени базируются на тех же знаниях, что и методы ориентирования.
Солнечные часы — один из самых древних инструментов, позволяющих по направлению тени определить время дня.
Существует множество способов определить время по тени, отбрасываемой объектом, на который светит Солнце. Разберем некоторые из них, но перед этим заметим, что и в этих методах для повышения точности нужно учитывать факторы, влияющие на расхождение между астрономическим и «земным» временем.
Метод №1. По самой короткой тени. На ровной горизонтальной площадке вертикально расположенный ровный объект, например, вкопанный шест, будет отбрасывать самую короткую тень в 12 часов дня.
Метод №2. По востоку и западу. Тень будет «указывать» на запад примерно в 6 часов утра, а на восток — примерно в 6 вечера. Этот метод тем точнее, чем ближе день, в который пытаются определить время, к дате весеннего или осеннего равноденствия.
Метод №3. По северу и югу. Солнечный диск пересечет северное или южное направление (в зависимости от полушария, а в тропиках и на экваторе — от времени года) в 12 часов дня.
Отдельно нужно рассказать про Заполярье. В северном полушарии во время полярного дня Солнце будет пересекать южное направление в 12 часов дня, но также оно может пересекать и северное направление, не опускаясь за горизонт, что будет соответствовать 12 часам ночи. В южном полушарии все наоборот: через север Солнце пройдет в полдень, через юг — в полночь.
Метод №4. По теневому углу. В этом методе определяется угол между самой короткой тенью воткнутого в землю шеста, которая соответствует солнечному полдню, и тенью в данный момент времени. Этот угол делится на скорость движения Солнца по небосводу — получается время. Если тень находится западнее, то есть полдень еще не настал, то полученное время отнимают от 12 часов дня, если же восточнее, то прибавляют к 12 часам дня.
Например, в средних широтах северного полушария тень в данный момент времени указывает на северо-запад, а угол с направлением на север (направление самой короткой тени) составляет 30 градусов. Мы знаем, что тень от Солнца движется с запада на восток со средней скоростью 15 градусов в час, а также, что в 12 часов дня тень должна указать на север. Из этого всего рассчитываем, через какое время тень укажет на север: 30/15=2 часа. Это значит, что до 12 часов дня осталось еще 2 часа, а значит на часах в данный момент времени 12–2=10 часов утра.
Последний метод хорошо работает в высоких широтах (лучше всего во время полярного дня вблизи полюсов), в то время, как вблизи экватора дает очень большие ошибки, и пользоваться им не рекомендуется. Тем не менее, из всех описанных ранее методов этот позволяет определить время не только в 6 часов утра, 6 вечера и в полдень, но и в любой момент в середине дня.
Конечно можно потратить один солнечный день, сделав примитивные «одноразовые» солнечные часы, воткнув палку в землю и делая пометки на конце тени через каждый час. Такие часы еще несколько недель после будут показывать достаточно точное время, пока солнечный зенит не сместится по вертикали на значительное расстояние. Но для этого метода понадобится дополнительный день и обычные часы, что немного теряет смысл. Какой смысл делать солнечные часы, когда есть обычные?
На самом деле способов ориентирования и определения времени по тени значительно больше, но нет смысла описывать их все. Сегодня я попытался лишь осветить суть этих методов, механизмы, заложенные в их основе, и продемонстрировать все это на популярных методах. Понимая эти механизмы, каждый сможет не только пользоваться описанными и проверять на работоспособность найденные в различных источниках методы, но и придумывать свои собственные, удобные в той или иной ситуации.
Если же говорить об упомянутых методах, то не получится выбрать самый лучший: каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому так важно пользоваться ими всеми, подбирая оптимальный под сложившиеся условия.
Интересное видео: и ещё один способ определить время без часов…
Краткое руководство по ориентированию на местности в условиях природной среды. Учебное пособие
Рис. 12. Защита стрелки из лезвия от воздействия ветра
Для проведения более точных замеров из куска коры или мягкого дерева можно попытаться изготовить самодельный «жидкостный» компас. Для этого, как описывалось ранее, вырезать емкость – углубление в форме правильного круга, в центре которого воткнуть ось. По окружности «стакана» компаса вырезать градусную шкалу или наклеить шкалу, нарисованную на бумаге, картоне, ткани. Для удобства исполнения шкалу лучше разбить на более крупные румбы. В «стакан» компаса залить воду, на поверхность которой, слегка наколов на ось, опустить кусочек коры, пробки, пенопласта с воткнутой в него магнитной иголкой.
Ориентирование по небесным светилам
Определение сторон горизонта и направления движения на интересующий объект можно определить по небесным светилам следующим образом.
По положению Солнца. Этот способ позволяет определить стороны горизонта в хорошую погоду утром, в полдень и вечером. Для этого необходимо знать, в какие часы Солнце находится на востоке, юге и западе в различное время года (табл. 1).
Если нет часов и трудно узнать время, то направление на север можно определить по тени от Солнца. Надо помнить, что направление на север будет показывать самая короткая тень, когда Солнце находится в высшей точке (на юге).
В полдень Солнце находится на юге, а тень от предмета направлена на север. Это соответствует действительности только между Северным полюсом и северным тропиком. Правило неприменимо в следующих случаях: когда Солнце находится в зените (тень у основания предмета); на экваторе, где полуденная тень полгода направлена на север (когда Солнце в Южном полушарии) и полгода на юг (с 21 марта по 23 сентября); в широтах между экватором и тропиками, где тень также меняет направление.
В Северном полушарии, за северным тропиком, тень направлена на север; в Южном полушарии, за южным тропиком, полуденная тень всегда направлена на юг (в полдень Солнце там находится на севере).
Пример положения Солнца в средних широтах (в часах по местному времени) показан в табл. 2.
По Солнцу (с помощью часов).
В солнечную погоду при наличии часов можно определить стороны горизонта в любое время дня. Часы, лежащие на ладони, повернуть так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце, а затем угол, образованный ею и направлением на цифру 12, разделить пополам. Линия, делящая этот угол пополам, покажет направление на юг. При этом до полудня надо делить тот угол на циферблате, который часовая стрелка должна дойти до 12, а после полудня – тот, который она уже прошла после 12 (рис. 13). Этот способ летом, особенно в южных широтах, недостаточно точен. Ошибка может достигать 25° и более. Для повышения точности необходимо применять тот же способ, только несколько видоизмененный. Сначала на циферблате найти середину между часовой стрелкой и цифрой 12. К этой точке перпендикулярно циферблату приложить спичку и затем, наклонив часы на 40…45° к горизонтальной плоскости, поворачивать их вокруг оси стрелок до тех пор, пока тень от спички не пройдет через центр циферблата. В этом случае линия, проведенная от оси стрелок к цифре 12, покажет направление на юг.
Рис. 13. Ориентирование по солнцу и часам
Если в местный полдень встать спиной к солнцу, то тень укажет на север, соответственно юг будет сзади, восток – по правую руку, а запад – по левую. Иначе говоря, самая короткая тень от предмета указывает на север, и, одновременно, самая короткая тень «отбивает» полдень.
По тени.
Чтобы точно определить полуденную тень, надо на ровной площадке под углом в 45…50° вбить в землю полутораметровую палку. К ее вершине привязать веревку, утяжеленную с нижнего конца камнем-отвесом. Под отвесом забить колышек (рис. 14, точка А). За 30…50 мин до наступления местного полудня (запас времени берется на случай неточного хода часов) отмечается конец тени, отбрасываемой палкой (точка Б). С помощью веревочного циркуля, прикрепленного одним концом к колышку (точке А), от точки Б проводится полукруг.
Рис. 14. Ориентирование по тени (способ 1)
После полудня конец тени от палки вновь неизбежно коснется линии полукруга (точка В). Полученную дугу БВ надо разделить пополам, чтобы получить точку Г. Линия АГ будет являться полуденной тенью и указывать на север.
С уществует более простой, но менее точный способ определения сторон света (рис. 15). На плоском участке местности надо вбить в землю метровый колышек и отметить конец тени А. Через 15…20 мин сделать вторую отметку конца тени Б. Полученная линия АБ будет расположена в направлении восток – запад. При этом точка первой тени будет показывать западное направление, а второй – восточное. Линия, проведенная от основания палки под прямым углом к линии восток – запад, укажет на север. Данный способ наиболее точен в южных районах страны в летний и зимний периоды, менее точен весной и осенью и совершенно непригоден в дни солнцестояния.
Направление полуденной тени. Куда падает тень в полдень
Известно множество методов, с помощью которых по тени от Солнца можно определять стороны света и время. Они основаны на понимании того, как Солнце движется по небосводу в течение дня и какое направление показывают тени предметов в разное время суток, в том числе в полдень, утром и вечером. Далее мы рассмотрим самые известные из них, которые позволят путешественнику ориентироваться при утере средств навигации или поломке часов.
В северном полушарии такая тень в полдень указывает на север.
Нужно не только запоминать методы, но и понимать механизмы, на которых они строятся. Именно в этом случае всегда можно скорректировать метод под условия, в которых оказался человек. Если же этого не сделать, то в некоторых случаях такое невежество может привести к ошибкам и возникновению чрезвычайной ситуации.
Так, например, во многих Интернет-статьях и учебниках приводится метод ориентирования по стрелкам механических часов и Солнцу, о котором подробнее мы поговорим далее. Однако почти нигде не сказано, что конкретно в этом исполнении он работает только в северном полушарии, да и то выше тропической зоны. Если человек не понимает, откуда «растут ноги» у этого метода, он может легко допустить ошибку и, оказавшись в южном полушарии, неправильно определить стороны света, в результате чего заблудится.
Итак, что же это за базовые знания, без которых определить стороны света по тени не получится?
Способы ориентирования по Солнцу
Существует множество методов, которые позволяют ориентироваться по Солнцу. Основываясь на положении стрелки часов или тени от гномона, а также просто наблюдая за движением светила на горизонте, можно выстроить маршрут дальнейшего пути. В некоторых случаях такой навык может пригодиться не только для достижения определённого объекта на местности, но и для спасения собственной жизни.
При этом существуют некоторые особенности ориентирования, основанные на различном положении звезды в зависимости от времени года и даже от места нахождения наблюдателя.
Восход Солнца точно на востоке, а его закат точно на западе, происходят весной и осенью в дни равноденствия, а именно 21 марта и 23 сентября. В остальные дни положение звезды смещается к северу или югу в зависимости от времени года.
Восход и закат Солнца в зависимости от времени года
После дня весеннего равноденствия по мере приближения планеты к солнечной звезде восход с каждым днем становится всё ближе к северу. 21 июня, когда фиксируется летнее солнцестояние, можно точно определить, что светило начинает свой путь на северо-востоке, а заходит на северо-западе. Далее движение небесного светила приближается к югу, и в день зимнего солнцестояния (22 декабря) на восходе отмечается юго-восток, на закате — юго-запад.
Эти расчеты относятся именно к Северному полушарию. Если необходимы данные о положении Солнца относительно Южного полушария, то они полностью противоположны.
Тени при естественном освещении
Так как лучи солнечного света параллельны друг другу, то их направления на рисунке надо строить по правилам построения перспективы прямых параллельных линий. При изображении падающей тени нужно учитывать положение плоскости, на которую падает тень, и направление лучей света. Если плоскость расположена перпендикулярно к лучам света, то очертание падающей тени повторит абрис предмета. Если плоскость повернуть под острым углом по отношению к лучам света, то падающая на нее тень изменит очертания и соответственно вытянется в ту или другую сторону.
Наклон лучей зависит от положения предмета по отношению к солнцу и определяется углом между лучами и предметной плоскостью. Перпендикулярные к освещенной плоскости лучи света дают более яркое освещение, чем направленные под косым углом скользящие лучи. Поэтому в час заката или восхода солнечный свет имеет меньшую интенсивность, чем среди дня. В полдень лучи солнца падают почти перпендикулярно, а потому падающие тени от предметов короткие. Ближе к закату тени удлиняются.
Нами воспроизведены рисунки, где мы видим светотень на восьмигранной призме и цилиндре. Направление стрелок показывают проекции солнечных лучей. Плоскости призмы освещены менее интенсивно: они получают меньшее количество световых лучей. Сила света на них зависит от угла, под которым падают лучи на эту поверхность. Между освещенными и теневыми плоскостями призмы резкая грань, а на боковой поверхности цилиндра мы видим постепенные мягкие переходы светотени.
В этой статье мы разбираем три характерных положения источника света: когда солнце освещает предметы сбоку, находится перед зрителем и сзади зрителя.
Когда предметы на картине освещены лучами сбоку, то источника света S не видно на картине. Лучи параллельны картине, а проекции солнечных лучей параллельны основанию картинной плоскости. Чтобы определить величину падающих теней на предметной плоскости, от оснований предметов проводят горизонтальные линии, определяющие направление теней, а через верхние точки предметов – наклонные линии под таким углом, который соответствует направлению лучей солнца в данное время. Точки пересечения лучей с их проекциями определяют контуры падающих теней.
Художник Б.М. Греков написал картину «Трубачи Первой Конной армии». По направлению и размерам теней видно, что солнце находится сбоку, слева, и на большой высоте. Положение его легко определить, если провести вспомогательные линии от крайних точек теней на земле через верхние точки соответствующих фигур.
При положении солнца перед зрителем оно может быть изображено на рисунке, картине или находиться за их пределами. Художники иногда передают час восхода или заката, но обычно избегают показывать само солнце, ограничиваясь передачей освещения. Диск луны изображают чаще, так как свет ее менее ярок.
Если солнце находится перед зрителем, то оно может быть на любой высоте выше линии горизонта. Тогда мы видим или не освещенные или только частично освещенные стороны предметов, а падающие тени направлены к зрителю. При этом проекция источника света всегда находится на линии горизонта, а солнце, т. е. точка схода световых лучей, всегда выше горизонта. Положение источника света может быть намечено в середине картины, справа или слева, в зависимости от желаемого, а иногда и необходимого направления теней.
На фотографии зимнего леса при положении солнца перед зрителем тени от стволов падают в сторону зрителя. Продолжив направления этих теней, мы увидим, что точкой схода для них является не само солнце, а его проекция на линии горизонта. Само же солнце находится значительно выше горизонта, на перпендикуляре из точки схода теней.
Солнце освещает дворик спереди и справа от зрителя. Падающие тени направлены на зрителя и ложатся левее отбрасывающих их предметов. Чтобы определить положение солнца, можно соединить прямой линией крайнюю точку тени, падающей на освещенную стену ближайшего дома, с углом крыши, отбрасывающим эту тень, и продолжить эту линию. Мы получим наклон падения лучей.
Левый скат крыши дома намного темнее правого, так как повернут к солнечным лучам под косым углом. Падающая на светлую стену дома тень от навеса крыши, имеет четкую границу, а тень, ложащаяся на забор от ветвей дерева, соответствует очертаниям листвы.
Тени на первом плане много темнее, чем тени на поверхностях такой же окраски вдали. На теневых поверхностях видны рефлексы, которые делают тень светлее.
Солнце освещает видимую нам поверхность цилиндра. Если бы цилиндр был освещен неподвижным источником света, то направление падающей тени оставалось бы все время неизменным, но так как положение солнца на небе все время меняется, то рисующему надо избрать один из моментов.
Тени от стволов направлены к точке схода, которая взята выше линии горизонта, так как в картине изображен подъем по склону холма. Солнце находится относительно невысоко, что легко проверить, соединив вспомогательной прямой какую-либо из точек тени с соответствующей точкой предмета, отбрасывающей эту тень; продолжив это направление влево, мы определим угол падения солнечных лучей в картине.
Днем, если солнца не видно, в комнате источником света служит оконный проем. Когда комната освещена рассеянным светом, за основной источник света считают центр окна, но при этом учитывают, что вся площадь оконного проема дает лучи, которые ослабляют границы падающих теней, делают их нечеткими. Полная тень при таком освещении будет только там, куда не попадают лучи от всех точек плоскости окна.
Ориентирование по ключевым моментам времени
Такой метод ориентирования с помощью Солнца заключается в том, что в конкретное время суток оно находится в определенной точке. В 6 часов утра светило приближено к востоку, и, наоборот, в 6 часов вечера — к западу.
Еще одним ключевым моментом времени является 12 часов дня, так как в это время солнечный ориентир находится над истинным меридианом, а именно пересекает линию север-юг. Если приходится ориентироваться на Северном или Южном полюсах, когда длится полярный день, то в 12 часов ночи оно также пересекает данное направление.
Ориентирование по ключевым моментам времени
Метод, основанный на ключевых моментах времени, позволяет примерно определить стороны света и выстроить маршрут выхода из леса. Для этого только нужно знать текущее время.
Во время заката нужно повернуться вперед по направлению к Солнцу, это и будет западное направление. Тогда с правой стороны находится север, соответственно, с левой стороны — юг, а сзади окажется восток.
Как определить время по тени
Методы определения времени по тени базируются на тех же знаниях, что и методы ориентирования.
Солнечные часы — один из самых древних инструментов, позволяющих по направлению тени определить время дня.
Существует множество способов определить время по тени, отбрасываемой объектом, на который светит Солнце. Разберем некоторые из них, но перед этим заметим, что и в этих методах для повышения точности нужно учитывать факторы, влияющие на расхождение между астрономическим и «земным» временем.
Метод №1. По самой короткой тени. На ровной горизонтальной площадке вертикально расположенный ровный объект, например, вкопанный шест, будет отбрасывать самую короткую тень в 12 часов дня.
Метод №2. По востоку и западу. Тень будет «указывать» на запад примерно в 6 часов утра, а на восток — примерно в 6 вечера. Этот метод тем точнее, чем ближе день, в который пытаются определить время, к дате весеннего или осеннего равноденствия.
Метод №3. По северу и югу. Солнечный диск пересечет северное или южное направление (в зависимости от полушария, а в тропиках и на экваторе — от времени года) в 12 часов дня.
Отдельно нужно рассказать про Заполярье. В северном полушарии во время полярного дня Солнце будет пересекать южное направление в 12 часов дня, но также оно может пересекать и северное направление, не опускаясь за горизонт, что будет соответствовать 12 часам ночи. В южном полушарии все наоборот: через север Солнце пройдет в полдень, через юг — в полночь.
Метод №4. По теневому углу. В этом методе определяется угол между самой короткой тенью воткнутого в землю шеста, которая соответствует солнечному полдню, и тенью в данный момент времени. Этот угол делится на скорость движения Солнца по небосводу — получается время. Если тень находится западнее, то есть полдень еще не настал, то полученное время отнимают от 12 часов дня, если же восточнее, то прибавляют к 12 часам дня.
Например, в средних широтах северного полушария тень в данный момент времени указывает на северо-запад, а угол с направлением на север (направление самой короткой тени) составляет 30 градусов. Мы знаем, что тень от Солнца движется с запада на восток со средней скоростью 15 градусов в час, а также, что в 12 часов дня тень должна указать на север. Из этого всего рассчитываем, через какое время тень укажет на север: 30/15=2 часа. Это значит, что до 12 часов дня осталось еще 2 часа, а значит на часах в данный момент времени 12–2=10 часов утра.
Последний метод хорошо работает в высоких широтах (лучше всего во время полярного дня вблизи полюсов), в то время, как вблизи экватора дает очень большие ошибки, и пользоваться им не рекомендуется. Тем не менее, из всех описанных ранее методов этот позволяет определить время не только в 6 часов утра, 6 вечера и в полдень, но и в любой момент в середине дня.
Конечно можно потратить один солнечный день, сделав примитивные «одноразовые» солнечные часы, воткнув палку в землю и делая пометки на конце тени через каждый час. Такие часы еще несколько недель после будут показывать достаточно точное время, пока солнечный зенит не сместится по вертикали на значительное расстояние. Но для этого метода понадобится дополнительный день и обычные часы, что немного теряет смысл. Какой смысл делать солнечные часы, когда есть обычные?
На самом деле способов ориентирования и определения времени по тени значительно больше, но нет смысла описывать их все. Сегодня я попытался лишь осветить суть этих методов, механизмы, заложенные в их основе, и продемонстрировать все это на популярных методах. Понимая эти механизмы, каждый сможет не только пользоваться описанными и проверять на работоспособность найденные в различных источниках методы, но и придумывать свои собственные, удобные в той или иной ситуации.
Если же говорить об упомянутых методах, то не получится выбрать самый лучший: каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому так важно пользоваться ими всеми, подбирая оптимальный под сложившиеся условия.
Автор: Максим Чечетов
По механическим часам и Солнцу
Принцип такого метода заключается в том, что Солнце перемещается по небу слева направо в два раза медленней движения часовой стрелки. Поэтому при наличии механических часов, которые указывают местное время, и наблюдая за положением небесного светила, возможно вычислить направление на юг. После того, как становится известно одну сторону, определяются остальные.
Механические часы
Данное правило действует только в широтах высокого уровня. При поиске сторон света с помощью часов в низких и средних широтах возникают большие погрешности из-за неравномерной проекции звезды. Поэтому если турист заблудился в лесах этой зоны, то ориентировка по часам и Солнцу может только усугубить ситуацию.
Реализация этого метода позволит определить северо-южное направление. Для этого нужно сделать следующее:
Чтобы удобно и точно провести расчеты, нужно запомнить:
Данный порядок применяется только в Северном полушарии, так как движение Солнца в этой местности происходит слева направо. В противоположном полушарии действуют другие условия.
По часам без цифр
Метод ориентировки по стрелкам часов является очень распространённым. И не стоит подаваться панике, если в наличии часы без циферблата. С помощью них также можно определить стороны света и выйти на определённый объект.
Часы без цифр
Электронные часы используют также. В этом случае недостаточно знать время, необходимо изобразить круглый циферблат, также основываясь на текущем положении солнечного ориентира.
В 7 часов утра Солнце расположено на востоке, далее в 13 часов — на юге, и в завершении своего оборота ближе к 19 часам указывает западное направление. Зная ключевые моменты положения звезды, появляется возможность рассчитать промежуточные направления.
Как определить стороны света по тени
Итак, как и обещал, рассмотрим несколько самых популярных методов.
Метод №1. По самой короткой тени от шеста. Этот метод основан на том, что в полдень тени от предметов самые короткие. Итак:
Если с момента отмечания первой точки тень начала удлиняться, это означает, что полдень уже прошел, и нужно ждать следующего утра, чтобы повторить все заново.
В большинстве способов ориентирования по Солнцу потребуются дополнительные построения.
Метод №2. С помощью тени от шеста по центру отрезка. Этот метод основан на том, что Солнце всходит на востоке и заходит на западе, а правая часть траектории его движения по небосводу является отражением левой. Для этого метода:
О других вариациях этих методов можно почитать в статье о том, где находится солнце в полдень…
Эти два метода позволяют относительно точно сориентироваться по тени от Солнца в любой точке планеты (кроме регионов вблизи полюсов и на самих полюсах) в светлое время, однако требуют много времени, что делает их малопригодными для человека, которому нужно ориентироваться в пути.
Метод №3. С помощью тени от шеста по двум точкам. Этот метод основан на знании того, что солнце встает на востоке и садится на западе, а тени от предметов движутся с запада на восток, правда, далеко не всегда по прямой линии. Для ориентирования этим способом:
Данный метод, как и предыдущие, может быть использован в любой точке мира в светлое время, но отличается от них своей быстротой. Однако с точностью у этого метода бывают проблемы.
Дело в том, что тень от шеста в большинстве случаев вычерчивает в течение дня не прямую линию, а изогнутую, при этом по отношению к положению шеста эта линия может быть, как вогнутой, так и выгнутой, в зависимости от широты и времени года. Если не учитывать эти моменты, можно получить колоссальную ошибку, поэтому приведу свои рекомендации, которые позволят использовать данный метод с максимальной эффективностью. Таких рекомендаций всего две.
Рекомендация №1. Пользоваться этим методом лучше в марте и сентябре. Он дает максимальную точность в течение всего дня в дни весеннего и осеннего равноденствий, так как именно в эти дни тень «вычерчивает» прямую линию. Чем дальше отодвигаться по календарю от этих дней, тем больше будет ошибка.
Рекомендация №2. Ориентироваться с помощью этого метода лучше в середине дня. В любой день года наилучшие результаты данный метод показывает в обеденное время. Чем дальше от солнечного полудня, тем ошибка метода больше. Причем ошибка может удвоиться, если, например, сориентироваться за 3 часа до полудня, а затем повторить измерения, спустя 3 часа после полудня.
Метод №4. Ориентирование по тени и часам. Этот метод основан на том, что в 12 часов дня Солнце в северном полушарии находится примерно на юге, а в южном — на севере, в 6:00 — примерно на востоке, а в 18:00 — примерно на западе. Соответственно тень, отбрасываемая человеком, падает в противоположном от Солнца направлении.
Так, например, если в полдень стать спиной к Солнцу, то в северном полушарии тень будет направлена на север, в южном полушарии — на юг. Если в 6 часов утра повернуться спиной к Солнцу, то тень покажет на запад, а если то же самое проделать в 6 часов вечера, то тень расположится в восточном направлении. Определив таким образом одну сторону света, далее можно найти и все остальные.
Типичная для северного полушария картина.
Если ориентироваться приходится в пути, то нет необходимости каждый раз искать ровную площадку, чтобы воткнуть в нее палку и выжидать после этого четверть часа. Достаточно один раз сориентировавшись, понять, с какой стороны находится Солнце и в дальнейшем выбирать путь, относительно его положения на небосводе. Например, если повернувшись в нужном направлении, человек видит Солнце справа, то и во время перехода, он должен его удерживать справа. В этом случае с течением времени можно делать поправку на скорость движения Солнца, а во время отдыха уточнять направление, используя описанный метод.
Применяя этот метод важно помнить о переводе в некоторых странах часов на летнее время и о том, что Солнце в полдень в районе тропиков и экватора может в течение года быть, как с северной стороны, так и с южной, о чем мы рассказывали в отдельной статье. Кроме того, в ней же мы рассказывали и о других эффектах, влияющих на положение Солнца в полдень, а значит и негативно сказывающихся на точности описанного метода.
Метод №5. Ориентирование по тени от спички и механическим часам со стрелками. Этот метод описывается в некоторых учебниках по военному делу и основан на понимании того, что в северном полушарии Солнце движется по небосводу по часовой стрелке с угловой скоростью равной 15 градусам в час. Для того, чтобы сориентироваться по этому методу в северном полушарии:
Этот метод хорошо работает только в тех случаях, когда Солнце, проходя свою наивысшую точку, оказывается невысоко над горизонтом. Чем выше оно будет в полдень, тем большую ошибку даст данный метод.
Дело в том, что скорость проекции Солнца на горизонт не только не совпадает с угловой скоростью Солнца, но и различается в течение дня. Эти различия тем больше, чем выше солнечный зенит.
Именно поэтому данный способ ориентирования лучше всего использовать в высоких широтах. В средних широтах им лучше пользоваться в зимнее время года, когда Солнце находится на небольшой высоте над горизонтом. В тропиках и на экваторе данный метод обычно не используют, поскольку здесь Солнце в любое время года находится высоко над горизонтом, а значит и ошибки будут очень большими.
В этом методе, как и в предыдущем, следует учитывать перевод часов на летнее время. Другие нюансы обычно не учитывают, поскольку метод все равно дает достаточно большую погрешность и предназначен в первую очередь для приблизительного нахождения сторон света.
В принципе, можно немного снизить погрешность, подняв край циферблата, на который нанесена цифра «12» на угол равный разнице 90 градусов и широты местности, в которой находится человек. Например, для широты 35 градусов, часы нужно приподнять на угол 55 градусов. Но, как показала моя практика, такой наклон в некоторых ситуациях не только не уменьшает ошибку, но и увеличивает ее, поскольку расположить спичку точно перпендикулярно циферблату, удерживая ее пальцами, и без того трудно, чего уж там говорить про вариант с наклоном циферблата. А ведь в том числе и от точности установки спички будет зависеть результат ориентирования.
В южном полушарии этот метод нужно изменить, иначе он будет показывать результаты далекие от истины. Лично я в этом случае представляю циферблат с цифрами, расположенными против часовой стрелки. Соответственно, если на часах 10 часов утра, я представляю часовую стрелку, показывающую на цифру «2», если на часах 16:00, то представляю стрелку, показывающую на «8». Далее поступаю так, как описано в методе, но ориентируясь не на настоящую стрелку, а на воображаемую.
Этот метод хорош для приблизительного нахождения сторон света и обычно дает самые большие ошибки по сравнению с рассмотренными ранее методами. Но в отличие от них, он позволяет сориентироваться в течение десятка секунд, что очень практично и позволяет определить стороны света почти на ходу.
По Солнцу и известному времени
Данный метод является новым, поэтому ещё не получил распространения у ориентировщиков. Однако его применение позволяет точно выстроить дальнейший маршрут, имея при себе только часы. При этом можно пользоваться как механическими часами со стрелками, так и электронными.
Метод основан на знании того, что скорость движения небесного светила вдоль горизонта составляет 15 градусов в час. Также для осуществления этого способа нужно знать, где будет находиться звезда через каждые 6 часов, а именно в 6, 12, 18 и 24 часа.
Определение по солнцу и известному времени
Ориентация по Солнцу и известному времени проходит следующим образом:
Описанный способ является неудобным для ориентирования в зонах тропических лесов, а также на экваторе. В этих регионах подобные расчеты будут иметь большие погрешности, поэтому лучше воспользоваться другими способами определения сторон, например, с помощью гномона.
Равноденствие, я и моя тень. Во сколько наступает полдень?
Многие вспомнят также, что:
1. В полдень тени самые короткие, а на экваторе вообще прячутся под ноги. Это свойство полдня помнят если не со школы, то, по крайней мере, из названия некогда популярного фильма «Тени исчезают в полдень».
2. В полдень солнце находится точно на юге, что позволяет сориентироваться в незнакомой местности, имея часы (или следя за укорачиванием тени).
Нужно сказать, что если бы мы жили не в конкретном государстве с его правительством, законами и декретами, а где-нибудь на необитаемом острове, желательно без связи с окружающим миром, то полдень для нас действительно наступал бы в двенадцать часов дня.
Из чего это явствует? В день весеннего или осеннего равноденствия продолжительность дня равна продолжительности ночи. В сутках 24 часа, из которых 12 часов светло, а 12 — темно. Солнце встает в 6 утра и заходит в 18 вечера. 18 — 6 = 12. Вот он полдень!
На следующий после равноденствия день солнце встанет на несколько минут позже (иди раньше, смотря по времени года) и закатится на столько же минут раньше (или позже), но середина все равно придется на 12 часов дня. И так круглый год. На необитаемом острове.
Простой здравый смысл хорош тем, что поддается простой проверке. Вот и проверим, когда бывает полдень в наших краях. Воспользуемся для этого свойствами полдня 1 и 2.
В 11.45 забьем в стол, стоящий на относительно ровной поверхности, длинный гвоздь, а подальше от гвоздя положим точный компас. В 11.50 пометим карандашом на поверхности стола положение тени от шляпки гвоздя. И после этого проведем на столе линию, указывающую на юг. В 12.00 снова пометим положение тени гвоздя, тень стала немного короче. А вот солнце еще далеко не на юге! Подозрительно. 12.10 — тень становится еще короче! 12.20 — еще короче, 12.30 — еще. Становится ясно, что: либо мы не на необитаемом острове, либо свойства полдня «неправильные», либо полдень еще не наступил. Здравый смысл склоняется к последнему предположению (не говоря уж про первое).
Пытливый и терпеливый продолжит замеры тени, и терпения ему понадобится немало, ибо тень станет наименьшей только через час-полтора, тогда же и солнце доползет, наконец, до юга. В чем же дело?
Во-первых, мы не учли летнее время. Весной все дружно перевели стрелки часов на час вперед и тут же забыли об этом. Теперь полдень стал наступать (по летнему времени) в час дня. Но и в час дня наша импровизированная обсерватория не зафиксировала наступления полдня.
Во-вторых, мы забыли, что живем в стране, где действует декретное время. Что это такое?
«Декретное время введено постановлением Совета Народных Комиссаров СССР от 16 июня 1930 с целью более рационального использования светлой части суток и соответствующей экономии электроэнергии. Декретное время больше поясного на 1 час»
— цитата из энциклопедии.
Получается, что полдень наступает летом только в два часа дня.
Во время перестройки, на гребне перемен, декретное время отменили (в марте 1991 года). Я прекрасно помню этот год, это был один из счастливейших годов в моей жизни. Помню, как осенью стало темнеть не в четыре часа дня, как обычно, а в три, и это никому не понравилось. Поэтому декретное время в том же году по-тихому вернули, в тогдашней суматохе это мало кто заметил. Помните, как-то раз часы переводили не на час, а на два?
Что же показывают данные нашей обсерватории? В 14.00 тень действительно близка к наименьшему размеру, а солнце близко к южному направлению, но опять не вполне точно. В чем же дело на этот раз?
В часовых поясах. В пределах одного часового пояса, для удобства жителей, время считается одинаковым. Например, 14 часов московского времени одновременно бывает в Вятке и во Пскове, а между ними более 1000 км по широте.
Сколько потребуется солнцу, чтобы «проползти» тысячу километров? Примерно час. Каждый, кто летал с Дальнего Востока в Москву или Питер, знает, что «времени» на полет не тратится: как вылетел в десять утра по местному времени, так и прилетел в десять утра, но уже по московскому времени, хотя просидел в самолете 7 часов. А самолет летит со скоростью 900−1000 км/час. Следовательно, и солнце движется с такой же скоростью.
В годы сухого закона, когда спиртное продавали только с двух часов дня, был известен «мост через реку Псоу». Река эта отделяет Абхазию от России (тогда еще единого государства СССР). В Абхазии уже два, магазины торгуют, а в Сочи еще только час, вот и бегут жаждущие по мосту через реку Псоу. Это пример того, как перемещение на несколько сотен метров, изменяет время на час.
Так и показания вашей обсерватории, которая измеряет истинное время в вашей местности, могут сильно не совпадать с поясным временем вашего региона.
Я проводил подобные измерения на долготе Москвы, и получилось, что полдень наступает в промежутке между 13.35 и 13.45 (чтобы получить более точные данные, нужен очень длинный гвоздь и миллиметровая бумага). Впоследствии я нашел данные, подтверждающие правильность моих измерений (точное время полудня в Москве — 13.40).
А если у вас есть прибор спутниковой навигации GPS, то он вам без труда подскажет точное наступление момента полудня в вашей местности.
Вот и решайте, что интереснее, потратить время на проверку законов природы при помощи здравого смысла или же потратить это время, чтобы заработать деньги на дорогущий прибор. Да и часто ли нужно знать, во сколько будет полдень?
Теги: компас, время, интересный факт, расчет, солнце
По самой короткой тени от гномона
Гномон считается одним из древнейших изобретений, который позволял по исходящей от него тени определить как северо-южное направление, так и высоту Солнца. Гномоном может быть любой единичный вертикальный предмет (столб или колонна), расположенный на ровной открытой поверхности.
Кроме этого, гномон является основной составляющей солнечных часов, которые устанавливаются строго по сторонам света. Еще с древних времен такие часы давали возможность точно узнавать время по тени.
Определение по тени от гномона
Часто в качестве гномона выбирают длинный объект, что способствует более точным измерениям, так как хорошо видна разница в изменениях тени в длину. Но, с другой стороны, чем длиннее отбрасываемая тень, тем ниже ее четкость. Именно поэтому верхнюю часть гномона делают заостренной.
Пользуясь гномоном, нужно запомнить несколько фактов, которые позволят провести более точные расчеты:
Ориентирование с помощью гномона проводится в ясную солнечную погоду. Когда наблюдатель зафиксирует самую короткую тень от прибора, то узнает направление на север. В случае с Южным полушарием тень будет нацелена на юг.
Благодаря этому способу можно определить не только наступление полдня без использования часов, но и стороны света, а, соответственно, составить дальнейший маршрут.
Теоретические основы
Все рабочие методы ориентирования по тени от Солнца опираются на доказанные факты. Разберем их подробнее.
Факт №1. Солнце всегда встает на востоке и садится на западе. Однако в высоких широтах во время полярного дня оно по нескольку недель вовсе не садится за горизонт, а полярной ночью — не встаёт над горизонтом.
Факт №2. В средних и высоких широтах северного полушария в полдень Солнце находится в южном направлении или, как еще говорят, на юге. В южном полушарии на том же удалении от линии экватора солнечный диск в полдень пересекает северное направление. На экваторе в полдень Солнце полгода находится на севере, полгода — на юге, а два дня в год оно проходит строго над головой. Об этом мы подробно рассказывали в отдельной статье.
Факт №3. В астрономический полдень тень, отбрасываемая вертикально расположенными предметами на ровную горизонтальную поверхность, будет самая короткая, поскольку в этот момент Солнце находится в своем зените, то есть в самой наивысшей точке траектории своего движения по небесной сфере.
Факт №4. Солнце движется по небосводу с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час.
Факт №5. Если стать лицом на север, то за спиной окажется юг, справа — восток, слева — запад.
Конкретно эта схема будет работать только в северном полушарии в средних и высоких широтах.
Конечно, нужно понимать, что это не само Солнце встает на востоке и движется по небосводу, а такое видимое движение связано с вращением Земли и нахождением на ее поверхности наблюдателя. Но для упрощения мы будем говорить не о вращении Земли, а о движении Солнца.
А теперь предлагаю непосредственно перейти к методам ориентирования по тени от Солнца.
По гипотенузе двух теней одинаковой длины
Более точные расчеты могут получиться благодаря способу по гипотенузе двух теней. При этом рекомендуется начинать измерения сразу после рассвета, когда длина тени от гномона изменяется достаточно быстро.
Определение по гипотенузе двух теней
Ориентация в пространстве и определение истинного меридиана в этом случае основывается на том, что траектория небесного светила от востока до северо-южного направления совпадает с траекторией от запада до этой же точки. Для осуществления вычислений по этому методу, необходимо выполнить следующее:
Несмотря на большую точность этого способа, у него есть также и два основных недостатка. Во-первых, требуется много времени, чтобы полностью провести ориентирование. Во-вторых, на проведение измерений влияют погодные условия. Если первую отметку удастся поставить благодаря солнечному утру, то даже небольшая облачность может помешать дальнейшим измерениям.
По конечным точкам двух теней
Основной принцип при использовании этого метода заключается в том, что движение Солнца по небесной сфере происходит с востока на запад, а тень от гномона движется ровно противоположно. Поэтому если поставить две отметки, обозначающие конец тени, с небольшим временным промежутком, например, 20 минут, то луч, проведенный через эти две отметки, будет обозначать направление запад-восток.
Определение по конечным точкам двух теней
По сравнению с предыдущими двумя методами ориентирования по Солнцу и тени, в этом случае потребуется небольшое количество времени, чтобы определить географические стороны света. Но здесь также есть и минусы. Наиболее точные расчеты могут получиться только в дни весеннего и осеннего равноденствий. В другое время из проведенных вычислений выходят большие погрешности.
Куда падают тени
Если встать в роще или в любом не сильно заросшем редколесье лицом к заходящему (или восходящему) солнцу, которое близко к горизонту, то тени от стволов деревьев будут разбегаться в разные стороны. Дерево, которое заслоняет солнце, будет отбрасывать тень прямо на вас. Деревья левее будут отбрасывать тени влево. Деревья справа будут отбрасывать тени вправо. Чем дальше дерево от вас (чем ближе оно к горизонту) тем более пологой (более параллельной горизонту) будет тень от этого дерева. Примерно так, как я изобразил на этой иллюстрации:
Дискуссия возникла после того, как я опубликовал эту акварель в Инстаграме:
На ней тени разбегаются почти точно также, как на иллюстрации, которую я привел выше. И на мой взгляд, все изображено совершенно правильно.
Однако, один из читателей моего Инстаграма возмутился и заявил буквально следующее (ниже цитаты из комментариев):
«…я не понимаю: почему авторы так любят изображать тени от центра влево и вправо. Чтобы тень так легла, нужно, чтоб светило не солнце за млрд.км., а супер прожектор метрах в 20 от …не помню, где это изучают: в оптике, что ли. Но для направления тени от предмета неважно, где стоит смотрящий. Важно, где и на каком расстоянии источник света.»
«…Чем дальше источник света от предметов, дающих тень, тем более параллельными будут тени от этих предметов относительно друг друга. Вы представляете, как близко должно быть Солнце от деревьев, чтобы дать такие расходящиеся углом тени от соседних деревьев? Для того, чтобы понять нелепость изображенного, попробуйте посмотреть на эту же картину с другого ракурса: из правого угла, например. Тогда одни тени будут направлены прямо вам в лицо, а другие — в левую сторону от вас? В каком точно лесу вы это видели, извините? Там, видимо, два Солнца. Просто одного из них на картине нет».
Мне было сказано про «нелепость изображенного». Я в шоке! Я же реалист голимый. К тому же физик. Как я могу нелепо изобразить объекты реального мира? Нот пассибэл! Нас же еще в начальных классах учили, а потом в песне какой-то пели, что «рельсы то, как водится, у горизонта сходятся….». Хотя рельсы на самом деле совершенно параллельны. Также и лучи солнца — они тоже параллельны, но вдали сходятся, а при приближении к наблюдателю расходятся. А вместе с ними расходятся и тени, создаваемые этими лучами.
Да ладно, что там, можно всегда усомниться в точности изображенного художником. Но фотография то, если она не из под фотошопа, точно должна передавать объективную реальность. Вот для примера одна такая, в которой тоже тени расходятся (спасибо источнику):
По положению Солнца
К сожалению, иногда возникают ситуации, когда одинокий путешественник или группа туристов теряются в незнакомом пространстве, при этом, не имея при себе компаса, карты или не зная аварийного азимута. Особенно легко заблудиться в лесу.
В этом случае перед человеком стоит задача выбрать четкое прямое направление дальнейшего пути, а не блуждать зигзагами. Поможет способ, который описывает, как ориентироваться в лесу, наблюдая за положением Солнца. Так можно быстро добраться до значимого ориентира, например, шоссе или реки, а значит, выйти на людную местность.
Есть алгоритм, по которому осуществляется ориентирование по положению Солнца:
Здесь нужно запомнить, что угол вычисляется относительно проекции светящийся звезды, если она расположена перед наблюдателем, с левой или справой стороны. Однако в случае, когда звезда расположена за спиной наблюдателя, то азимут должен находиться относительно тени, исходящей от него.
Определение азимута с помощью компаса
Определение координат по Солнцу
Заблудившись в незнакомой местности дикой природы, важно использовать любые известные методы определения сторон свет и координат. Отсутствие карты или компаса затрудняет ситуацию. Однако есть возможность примерно определить координаты своего местонахождения с помощью Солнца.
Определение широты происходит по тени от гномона. Кроме него должны быть подготовлены часы и настроены по Гринвичу: от текущего местного времени вычитается установленное значение времени для региона, в котором происходит ориентирование. Оно может быть со знаком «+» или «-».
Для этого необходимо пройти следующие этапы:
Солнечное ориентирование в пасмурную погоду
Ориентация по Солнцу возможна не только в ясную погоду. Даже если небесное светило закрыто облаками, то есть возможность понаблюдать за тенью, которую отбрасывают окружающие объекты.
Пасмурный день
Как ориентироваться в этом случае:
Возможные трудности
В зависимости от различных обстоятельств путешественник может сталкиваться с некоторыми трудностями при ориентировании по небесному светилу:
Ориентирование по Солнцу является надежным способом определения местонахождения в лесу и в другой незнакомой местности. В случае, когда у заблудившегося туриста не оказалось навигационных приборов и карты, благодаря небесному светилу можно составить наиболее точное направление дальнейшего движения.
Узнали что-то новое после прочтения статьи? Поделитесь этим в комментариях!