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.
Измерения на местности
Самодельный курвиметр. Для точного измерения небольших отрезков можно изготовить самодельный курвиметр. Для этого из тонкого, но прочного материала (картон, дерево, толстая кожа) вырезается круг радиусом 16 см (расстояние между кончиками разведенных большого и указательного пальцев). Длина окружности такого колесика будет равна 1 м. Окружность колесика разбивается на 10 равных частей от 0 до 9. Расстояние между частями по окружности будет соответствовать 10 см на плоскости. К центру колесика приделывается рукоятка таким образом, чтобы колесико свободно вращалось. Для измерения длины отрезка или извилистой линии нулевой штрих колесика совмещается с началом измеряемой линии и катится по ней до ее завершения. Число оборотов будет соответствовать длине измеряемого отрезка в метрах. Десятки сантиметров отсчитываются по шкале колесика у точки касания его с измеряемой линией.
