Горизонт

Горизо́нт (др.-греч. ὁρίζων — 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.

Схематичное изображение истинного (H’H), теоретического видимого (C₁C₂C₃C₄) и фактического видимого (B₁B₂B₃B₄) горизонтов.

Видимый горизонтПравить

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 горизонтаПравить

Схематический рисунок для вычисления расстояния до горизонта:

\text{[math]}

d={\sqrt {(R+h)^{2}-R^{2}}}

В случае, если видимый горизонт определять как границу между небом и Землёй, то рассчитать геометрическую дальность видимого горизонта можно, воспользовавшись теоремой Пифагора:

\text{[math]}

d={\sqrt {(R+h)^{2}-R^{2}}}

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]:

\text{[math]}

d\approx 113{\sqrt {h}}\,,

где d и h в километрах или

\text{[math]}

d\approx 3,57{\sqrt {h}}\,,

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

Геометрическое расстояние до горизонта

\text{[math]}

d

в зависимости от высоты над поверхностью

\text{[math]}

h

точки наблюдения.
График построен по формуле:

\text{[math]}

d={\sqrt {(R+h)^{2}-R^{2}}},

\text{[math]}

R

— 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 видимостиПравить

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

На рисунке справа дальность видимости объекта определяют по формуле

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $D_{\mathrm {BL} }=3.57\,({\sqrt {h_{\mathrm {B} }}}+{\sqrt {h_{\mathrm {L} }}})$ ,

где $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $D_{\mathrm {BL} }$ — дальность видимости в километрах,
$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $h_{\mathrm {B} }$ и $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $h_{\mathrm {L} }$ — высоты точки наблюдения и объекта в метрах.

Если учесть земную рефракцию, то формула примет вид:

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $D_{\mathrm {BL} }<3.86\,({\sqrt {h_{\mathrm {B} }}}+{\sqrt {h_{\mathrm {L} }}})\,.$

То же самое, но $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $D_{\mathrm {BL} }$ — в морских милях:

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $D_{\mathrm {BL} }<2.08\,({\sqrt {h_{\mathrm {B} }}}+{\sqrt {h_{\mathrm {L} }}})\,.$

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 ЛунеПравить

Земля над горизонтом Луны

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

— Николай Носов. «Незнайка на Луне». 1964.

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 горизонтПравить

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 философииПравить

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. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Значения слова «горизонт» на сайте gramota.ru (неопр.). Дата обращения: 25 февраля 2018. Архивировано 11 августа 2020 года.
↑ Статья «Горизонт» в Большой советской энциклопедии
↑ Ермолаев Г. Г., Андронов Л. П., Зотеев Е. С., Кирин Ю. П., Черниев Л. Ф. Морское судовождение / под общей редакцией капитана дальнего плавания Г. Г. Ермолаева. — издание 3-е, переработанное. — М.: Транспорт, 1970. — 568 с.
↑ Изучение Солнечной системы (неопр.). Горизонт. Космос и астрономия. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
↑ Даль В. И. Толковый словарь живого великорусского языка. — М.: ОЛМА Медиа Групп, 2011. — 576 с. — ISBN 978-5-373-03764-8.
↑ Верюжский Н. А. Мореходная астрономия: Теоретический курс. — М.: РКонсульт, 2006. — 164 с. — ISBN 5-94976-802-7.
↑ Перельман Я. И. Горизонт // Занимательная геометрия. — М.: Римис, 2010. — 320 с. — ISBN 978-5-9650-0059-3.
↑ Вычислено по формуле «расстояние = 113 корней из высоты», таким образом, влияние атмосферы на распространение света не учитывается и предполагается, что Земля имеет форму шара.
↑ ¹ ² Мореходные таблицы (МТ-2000). Адм. № 9011 / главный редактор К. А. Емец. — СПб.: ГУН и О, 2002. — 576 с.
↑ Мир путешествий и приключений (неопр.). Расчёт расстояния до горизонта и прямой видимости онлайн. Архивировано 25 ноября 2019 года.
↑ Всё о космосе (неопр.) (недоступная ссылка — история). Какой горизонт дальше?. Архивировано 3 февраля 2012 года.
↑ Лукаш В. Н., Михеева Е. В. Физическая космология. — М.: Физико-математическая литература, 2010. — 404 с. — ISBN 5922111614.
↑ Климушкин Д. Ю.; Граблевский С. В.: Космология (неопр.). Космический горизонт (2001). Архивировано из оригинала 24 марта 2012 года.
↑ Учебник судоводителя любителя (неопр.). Глава VII . Навигация. Архивировано 14 марта 2016 года.
↑ Яхтенная энциклопедия (неопр.). Видимый горизонт и дальность видимости. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года.
↑ Skeptic.net (неопр.). Были ли американцы на Луне?. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 года.
↑ Запаренко Виктор. Большая энциклопедия рисования Виктора Запаренко. — М.: АСТ, 2007. — 240 с. — ISBN 978-5-17-041243-3.
↑ Истина и метод. С.358

ЛитератураПравить

Витковский В. В. Горизонт // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
Горизонт // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

[1] Значения слова «горизонт» на сайте gramota.ru (неопр.). Дата обращения: 25 февраля 2018. Архивировано 11 августа 2020 года.

[2] Статья «Горизонт» в Большой советской энциклопедии

[3] Ермолаев Г. Г., Андронов Л. П., Зотеев Е. С., Кирин Ю. П., Черниев Л. Ф. Морское судовождение / под общей редакцией капитана дальнего плавания Г. Г. Ермолаева. — издание 3-е, переработанное. — М.: Транспорт, 1970. — 568 с.

[4] Изучение Солнечной системы (неопр.). Горизонт. Космос и астрономия. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.

[5] Даль В. И. Толковый словарь живого великорусского языка. — М.: ОЛМА Медиа Групп, 2011. — 576 с. — ISBN 978-5-373-03764-8.

[6] Верюжский Н. А. Мореходная астрономия: Теоретический курс. — М.: РКонсульт, 2006. — 164 с. — ISBN 5-94976-802-7.

[7] Перельман Я. И. Горизонт // Занимательная геометрия. — М.: Римис, 2010. — 320 с. — ISBN 978-5-9650-0059-3.

[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.

[МТ-2000-9] ¹ ² Мореходные таблицы (МТ-2000). Адм. № 9011 / главный редактор К. А. Емец. — СПб.: ГУН и О, 2002. — 576 с.

[10] Мир путешествий и приключений (неопр.). Расчёт расстояния до горизонта и прямой видимости онлайн. Архивировано 25 ноября 2019 года.

[11] Всё о космосе (неопр.) (недоступная ссылка — история). Какой горизонт дальше?. Архивировано 3 февраля 2012 года.

[12] Лукаш В. Н., Михеева Е. В. Физическая космология. — М.: Физико-математическая литература, 2010. — 404 с. — ISBN 5922111614.

[13] Климушкин Д. Ю.; Граблевский С. В.: Космология (неопр.). Космический горизонт (2001). Архивировано из оригинала 24 марта 2012 года.

[14] Учебник судоводителя любителя (неопр.). Глава VII . Навигация. Архивировано 14 марта 2016 года.

[15] Яхтенная энциклопедия (неопр.). Видимый горизонт и дальность видимости. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 года.

[16] Skeptic.net (неопр.). Были ли американцы на Луне?. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 года.

[17] Запаренко Виктор. Большая энциклопедия рисования Виктора Запаренко. — М.: АСТ, 2007. — 240 с. — ISBN 978-5-17-041243-3.

[18] Истина и метод. С.358

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]