JACHTOMANIA
wszystko o żeglarstwie

Nawigacja

Podstawowe pojęcia geograiczne

Szerokość geograficzna
Jest to miara kątowa między równikiem a dowolnym innym równoleżnikiem. Szerokość geograficzną mierzy się od równika na północ lub południe. Symbolem szerokości geograficznej jest litera φ (fi).

Wszystkie punkty na północ od równika (od 0 do 90°) mają szerokość północną, więc przy zapisie współrzędnych dodaje się N lub rzadziej znak [+]

φ = 55° 32,5' N

Wszystkie punkty na południe od równika (od 0 do 90°) mają szerokość południową, przy zapisie współrzędnych dodaje się S lub znak [–]

φ = 55° 32,5' S

Długość geograficzna
Jest to miara kątowa między południkiem zerowym (Greenwich) a dowolnym innym południkiem. Długość geograficzną mierzy się od południka zerowego na wschód lub zachód. Symbolem długości geograficznej jest litera λ.

Wszystkie punkty na wschód od południka Greenwich (od 0 do 180°) mają długość wschodnią, więc przy zapisie współrzędnych dodaje się E lub znak [+]
λ = 012° 47,3' E
Wszystkie punkty na zachód od południka Greenwich (od 0 do 180°) mają długość zachodnią, przy zapisie współrzędnych dodaje się W lub znak [–]
λ = 012° 47,3' W

 

Południk 180° jest międzynarodową linią zmiany daty

Szerokość i długość geograficzną mierzy się w stopniach, minutach i sekundach, gdzie:

1° = 60'
1' = 60''
W nawigacji na mapach, ani wpisach do dzienników jachtowych nie stosuje zapisu w sekundach. Pełny zapis szerokości i długości (z sekundami) można spotkać tylko w wydawnictwach nawigacyjnych lub Wiadomościach Żeglarskich, które służą do poprawiania wydawnictw morskich, miedzy innymi map nawigacyjnych.
Położenie statku na morzu określają więc dwie współrzędne: szerokość i długość geograficzna. W praktyce najczęściej współrzędne pozycji zapisuje się w  sposób pokazany poniżej:

φ 55° 32,5' N ; λ 012° 47,3' E

Mila morska

Jest jednostką odległości stosowaną w nawigacji morskiej. Jest to długość łuku południka ziemskiego odpowiadająca jednej minucie kątowej koła wielkiego. W rzeczywistości ze względu na kształt kuli ziemskiej (Geoida) długość łuku 1 minuty kątowej jest różna w zależności od szerokości geograficznej, dlatego umownie przyjęto długość uśrednioną.

1 Mm → 1’

stąd:

40 000 km / (360° × 60’) = 1851,852 m ≈ 1 852 m w układzie SI (wartość przyjęta w Normie ISO 31-2)

1 Mm = 10 kabli

Niektóre państwa stosują własną wartość dla mili morskiej:

  • Wielka Brytania - 1853,18 m
  • Dania - 1851,85 m
  • Holandia - 1851,85 m
  • Stany Zjednoczone - 1853,248 m
  • Portugalia - 1850,00 m
  • Japonia - 1853,18 m
Z pojęciem Mm związana jest jednostka prędkości węzeł.

węzeł

w skrócie w. – jednostka miary, równa jednej mili morskiej na godzinę. Stosowana do określania prędkości morskich jednostek pływających, a w części państw i w ruchu międzynarodowym także statków powietrznych (samolotów, śmigłowców, szybowców, balonów).

Ponadto w meteorologii - pomocniczo do określania prędkości wiatrów i prądów morskich (zasadniczą jednostką jest m/s).

W żegludze śródlądowej używa się kilometrów na godzinę.1 w. = 1 Mm/h = 1852 m/h

W przeszłości pomiar prędkości na morzu odbywał się za pomocą linki logu (wyrzuconej za burtę boi lub kawałka drewna, który pozostaje względnie nieruchomy względem powierzchni wody; drugi koniec linki nawinięty jest na swobodnie dający się rozwijać kołowrotek ustawiony na rufie statku), na której co 47 stóp i 3 cale (= 14,4018 metra) zawiązany był węzeł. Podczas pomiaru prędkości statku jeden marynarz trzymał przesuwającą się między palcami linkę z odwijającego się kołowrotka, a drugi mierzył czas standardową żeglarską klepsydrą (czas przesypywania się piasku w takiej klepsydrze wynosił 28 sekund). Liczba węzłów (n) zliczonych przez marynarza w tym czasie wynosiła n*14,4018 m/28 s - n*20,25 cali/s czyli n*1,85166 km/h. A zatem z błędem nie większym niż wspomniane 1,85166 km/h oddawała prędkość statku względem powierzchni wody w milach morskich na godzinę.

Horyzont i widnokrąg

Horyzont obserwatora - jest to płaszczyzna oddalona od powierzchni Ziemi o tzw. wysokość oczną (czyli odległość równą wzniesieniu oczu obserwatora nad powierzchnię Ziemi) i prostopadła do linii pionu przechodzącej przez miejsce obserwatora i środek Ziemi.
Horyzont geometryczny (zwany też prawdziwy) - to płaszczyzna stożka wyprowadzonego na wysokości oka obserwatora i opartego o kształt Ziemi. Punkt styczności z Ziemią nazywamy jest widnokręgiem.
Horyzont astronomiczny - to płaszczyzna równoległa do horyzontu obserwatora i przechodząca przez środek Ziemi.

Zasięg wzroku obserwatora jest ograniczony linią widnokręgu i zależy od wysokości ocznej.
Termin horyzont często jest mylony z terminem widnokrąg. Jeżeli mówimy, że coś widać na horyzoncie, to tak naprawdę mamy na myśli widnokrąg.
Znając wysokość wzniesienia oczu obserwatora (h) można łatwo obliczyć odległość do widnokręgu, co w pewnych sytuacjach może być istotne (np. ocena dystansu dzielącego jacht od brzegu). Odległość liczymy ze wzoru
Wzór możemy wykorzystać i obliczyć odległość do obiektu o znanej wysokości (np. światła latarni morskiej) wykorzystując moment w którym światło kryje się za widnokręgiem. Moment taki najlepiej uchwycić kiedy światło jest widoczne dla stojącego na pokładzie obserwatora a niewidoczne dla obserwatora siedzącego.
Refrakcja ziemska - średnia odległość widnokręgu.
Refrakcja ziemska jest to załamanie się promieni świetlnych w otaczających ziemię powłokach powietrza. Na skutek różnej gęstości warstw powietrza, promienie świetlne biegną po krzywej wygiętej ku górze. Taką refrakcję nazywamy średnią refrakcją ziemską. Na skutek tego obserwator widzi nie do punktu W' lecz do punktu W''.
h - wysokość oka obserwatora ; Ho - horyzont obserwatora ; Ko - obniżenie widnokręgu ; K - średnie obniżenie widnokręgu ; W' - odległość widnokręgu ; W'' - średnia odległość widnokręgu.
Refrakcja powiększa odległość widnokręgu o 1/13. Jest to (około) 8% odległości widnokręgu, czyli średnia odległość widnokręgu jest to odległość widnokręgu powiększona o 1/13.
Odległość do widnokręgu, jest to mierzona w milach morskich [Mm], odległość od obserwatora do punktu, w którym promień oczny jest styczny do powierzchni kuli ziemskiej.
Obniżenie widnokręgu (głębokość widnokręgu) (Ko) jest to kąt zawarty między horyzontem obserwatora, a linią przechodzącą przez oczy obserwatora i styczną do powierzchni kuli ziemskiej.

Widzialność i widoczność

Te dwa określenia używane są w nawigacji i astronawigacji. Mają one dwa różne znaczenia i bardzo często ich zastosowanie jest mylone przez początkujących nawigatorów, wskutek tego często dochodzi do nieporozumień.


Widzialność - to odległość (odnosi się do określania odległości w Mm)
Widoczność - to kąt, sektor (łuk na widnokręgu wyrażony w stopniach kątowych (°))

przykłady
widzialność

Międzynarodowe prawo drogi morskiej (M.P.D.M.) wyraźnie określa:
Zapobieganie zderzeniom w czasie dobrej widzialności oraz Zapobieganie zderzeniom w czasie ograniczonej widzialności, czyli chodzi tu o odległość. Czyli widzialność to mile morskie (Mm).

Obiekty na morzu (statki, pławy) są widzialne między 2 a 3 Mm podczas bardzo lekkiej mgiełki, natomiast 8 a 10 Mm podczas (przy) dobrej widzialności. Ale odległości (na oko) nie da się dokładnie określić, co do paru nawet kabli.

widoczność
Natomiast określenie światło widoczne dookoła widnokręgu oznacza światło oświetlające nieprzerwanie łuk widnokręgu równy 360°, czyli chodzi tu o sektor (łuk) określany od - do i wyrażony w stopniach kątowych. Obiekty na morzu (zgrupowanie statków rybackich na łowisku) mogą być widoczne od 30° do 60° z prawej burty, i w tym wypadku operujemy na oko, nie można określić co do 1°. Dotyczy to również sektorów świecenia latarni morskich. Np. latarnia świeci białym światłem widocznym w sektorze od 113° do 120° , tutaj już pomoce nawigacyjne (Spis świateł) podaje sektor świecenia precyzyjnie z dokładnością do 0,5°

Deklinacja

Tworzenie stron internetowych - Kreator stron WW