Автономное выживание в экстремальных условиях и автономная медицина

Рис. 1.1. Определение времени до захода Солнца

По звездам. Ночью в северном полушарии можно воспользоваться «звездными часами». Циферблатом для них служит небосвод с Полярной звездой в центре, а стрелкой – воображаемая линия, проведенная к ней через две звезды ковша созвездия Большой Медведицы.

Если небосвод мысленно разделить на 12 равных частей, то каждая из них будет соответствовать условному часу (рисунок 1.2). Когда созвездие Большой Медведицы находится внизу и занимает относительно Полярной звезды условное шестичасовое положение, стрелка «звездных часов» показывает 6 условных часов. Через 6 астрономических часов созвездие сделает четверть оборота против часовой стрелки, а стрелка «звездных часов» примет горизонтальное положение, соответствующее 3 условным часам и т. д. Необходимо помнить, что 1 условный час равен 2 астрономическим часам. Так как все звезды обращаются на небосводе не ровно за 24 часа, а примерно на 4 астрономические минуты (2 условные минуты) быстрее, то показание «звездных часов» каждый месяц уменьшается на 1 условный час. В зависимости от даты наблюдения стрелка на циферблате «звездных часов» покажет в астрономическую полночь время, указанное в таблице 1.1. Условное время в астрономическую полночь для отличных от указанных в таблице дат определяется методом интерполяции.

Рис. 1.2. Звездные часы

Таблица 1.1. Отношение астрономической и условной полночи

С помощью данной закономерности можно определять время и продолжительность передвижения в ночной период. Для этого перед началом и в конце передвижения определяется условный час. Разность между этим временем умножается на два, что соответствует времени передвижения.

Пример 1: наблюдатель 2 августа установил, что «звездные» стрелки показывали 8 у.ч. Из таблицы 1.1 методом интерполяции вычисляется, 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. вычитается 7 у.ч. 40 у.м. Получим 20 у. м, что соответствует 40 астрономическим минутам разницы между временем наблюдения и астрономической полночью. Время наблюдения приблизительно будет составлять 23 часа 20 минут.

Пример 2: передвижение началось, когда стрелка «звездных часов» показывала 7,5 условных часа, и закончилось в 5 условных часа. Время движения составляет 5 астрономических часов ((7,5–5) ? 2 = 5).

Пример 3: потерпевшему необходимо определить, когда наступит полночь 7 ноября. Из таблицы 1.1 вычисляется, что 7 ноября находится между 22 октября и 22 ноября, и в этот день в полночь стрелка «звездных часов» должна показывать 4,5 у.ч., то есть находится точно посередине между положением созвездия Большой Медведицы в 6 и 3 у.ч.

Применяя этот метод, необходимо помнить, что он определяет только поясное время, для перехода к другим измерениям нужно воспользоваться соответствующими закономерностями.

1.2. Условия естественного освещения

Продолжительность дня и ночи за полярным кругом зависит от широты места нахождения и определяется по таблице 1.2.

Таблица 1.2. Продолжительность дня и ночи за полярным кругом

Для определения продолжительности дня и ночи, восхода и захода Солнца от полярного круга до экватора можно воспользоваться номограммой 1.1. Для этого находится величина склонения Солнца в зависимости от даты вычисления по таблице 1.3. На номограмме 1.1 находится точка пересечения склонения Солнца с широтой места вычисления и по левой шкале определяется продолжительность дня с 21 марта по 23 сентября или продолжительность ночи с 24 сентября по 20 марта (21 марта и 23 сентября продолжительность дня равна продолжительности ночи). Разделив полученный результат пополам и прибавив его ко времени истинного полудня места нахождения, можно получить время захода Солнца. Если от времени истинного полудня местонахождения отнять полученный результат, то можно определить время восхода Солнца.

Номограмма 1.1. Определение продолжительности дня (ночи)

Таблица 1.3. Склонение Солнца от экватора

Пример 1. Найти продолжительность дня, время восхода и захода Солнца 15 декабря в городе Киеве (широта 50°50?).

В таблице 1.3 методом интерполяции находится склонение Солнца для 15 декабря, оно составляет –23°. По номограмме 1.1 определяется точка пересечения склонения Солнца –23° с широтой места наблюдения 50°50?. Полученная продолжительность ночи (для зимнего периода) составляет 16 часов 04 минуты. Продолжительность дня будет 7 часов 56 минут (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 получится 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 в зимний период истинное время соответствует декретному (приложение 1), 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 городе Николаеве (широта 46°60?).

В таблице 1.3 методом интерполяции находится склонение Солнца для 4 мая; оно составляет +16°. По номограмме 1.1 определяется точка пересечения склонения Солнца +16° с широтой места наблюдения 46°60?. Продолжительность дня составляет 14 часов 28 минут. Если полученный результат разделить пополам и прибавить к истинному полудню (11 ч 49 мин), то 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 переводе к декретному времени (приложение 1) к полученному результату в летнее время прибавляется 1 час, что соответствует 20 ч 03 мин. Соответственно истинное время восхода Солнца будет равно 4 ч 35 мин (11 ч 49 мин – 7 ч 14 мин = 4 ч 35 мин), что соответствует 5 ч 35 мин декретного времени.

1.3. Местоположение

Для определения точки своего нахождения на поверхности земли необходимо вычислить широту и долготу местоположения. За начало счета долгот принят Гринвичский меридиан, считаемый нулевым. Долгота от Гринвичского меридиана на Восток называется восточной, а на Запад – западной и увеличивается от 0 до 180°. Широты отсчитываются от экватора и увеличиваются от 0 до 90°. К Северу – северная широта, к Югу – южная широта.

1.3.1. Долгота местоположения

Для вычисления долготы местоположения необходимо знать номер часового пояса места убытия, чтобы выставить часы по времени меридиана Гринвич (UTC) с учетом перехода на летнее время (приложение 1). Зная всемирное координированное время (UTC), можно вычислить истинный неисправленный полдень. Для этого используется метод отброшенной тени II (глава 1.4.2). Большей точности в определении истинного полудня можно добиться, изготовив из подручных материалов измерительный прибор (рисунок 1.3). Для этого к концам прямого деревянного брусочка со шкалой под углом 45° прикрепляется изогнутая металлическая (пластиковая и т. п.) лента с маленьким отверстием против шкалы; брусочек подвешивается за верхний конец строго на юг (в северном полушарии); к нижнему концу прикрепляется груз для придания прибору неподвижного положения.

Рис. 1.3. Измеритель времени истинного полудня

Наблюдения начинаются за 1–2 часа до предполагаемого полудня и после перерыва возобновляются, спустя столько же часов после полудня. При этом изображение Солнца должно наблюдаться на одних и тех же штрихах шкалы. В тот момент, когда солнечный кружок будет разделен пополам каким-нибудь штрихом, фиксируется время по часам и записывается номер этого штриха.

После полудня отмечается момент, когда изображение Солнца займет то же положение относительно делений шкалы, что и до полудня, и так же записывается время.

Наблюдения желательно проводить на нескольких штрихах шкалы и воспользоваться средним результатом, который будет соответствовать истинному неисправленному полудню места наблюдения Т

.

После этого с учетом уравнения времени ?

(график 1.1) высчитывается истинный исправленный полдень Гринвичского меридиана Т

по формуле:

Если истинный неисправленный полдень места наблюдения наступил ранее истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана, то наблюдающий находится в Западном полушарии, если позже – в Восточном.

График 1.1. Уравнения времени

Географическая долгота местонахождения в единицах времени высчитывается исходя из разницы показаний истинного исправленного полудня Гринвичского меридиана и истинного неисправленного полудня места наблюдения.

Для перевода географической долготы в градусы используются закономерности (таблица, приложение 1):

1 час = 15°; 1° = 4 минутам;

1 минута = 15?; 1? = 4 секундам.

1 секунда = 15?;

Пример: вычисления производились 10 ноября. Из показаний часов, снятых по засечкам на приборе, получились следующие результаты:

Высчитав истинный исправленный полдень Гринвичского меридиана в период наблюдения по формуле, получим, что 10 ноября он наступит в 11 ч 44 м (12 ч + (–16 м)), значит, разность со временем истинного неисправленного полудня местонаблюдения составит 3 ч 23 м (время, прошедшее после 11 ч 44 м).

Используя приведенную выше закономерность, время переводится в градусы и высчитывается долгота местоположения. 3 ч = 45°; 23 м = 5°45?, что в сумме дает 50°45? восточной долготы (так как истинный полдень наступил позже Гринвичского).

1.3.2. Широта местоположения

По характеру движения теней определяется полушарие местонахождения. В северном полушарии тени будут двигаться по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки.

Днем географическую широту местонахождения (между 60° северной широты и 60° южной широты) можно вычислить с точностью примерно полградуса. Для этого определяется продолжительность дня, засекая по часам время появления Солнца над горизонтом и момент его полного исчезновения (точность хода часов не имеет значения), а затем находится широта местонахождения по номограмме (приложение 2). На левой шкале цифра полученной долготы дня соединяется с соответствующей датой на правой шкале с помощью линейки или натянутой нити. В точке пересечения линейки (нити) с горизонтальной шкалой широт находится искомая широта местонахождения. Лишь дважды в году с 11 по 31 марта и с 13 сентября по 2 октября этот метод не используется, так как продолжительность дня на всех широтах примерно одинакова.

Для определения южных широт следует: прибавить 6 месяцев к соответствующей дате и по новой дате определить широту, как указано выше.

Пример 1. 20 августа продолжительность дня в северном полушарии составила 13 часов 54 минуты. Широта местонахождения по номограмме 45°30? северная.

Пример 2. 11 мая замеренная продолжительность дня в южном полушарии составила 10 часов. Прибавив 6 месяцев, получим 11 ноября. Широта местонахождения по номограмме 41°30? южная.

Ночью географическую широту местонахождения можно определить с помощью Полярной звезды. Угол между Полярной звездой и горизонтом будет равен географической широте местонахождения. Для этого палкой, удаленной на 60 сантиметров от глаз, измеряется расстояние от горизонта до Полярной звезды. Расстояние от горизонта до конца палки покажет примерную широту местонахождения, учитывая, что 1 см = 1°.

Также широту можно определить, прикрепив нитку с грузом (отвес) к центру самодельного эклиметра. Основание эклиметра наводится на Полярную звезду. По отвесу берется отсчет градусов на шкале эклиметра, и полученная величина вычитается из 90°. В самодельном эклиметре угол ? будет соответствовать широте места наблюдения (рисунок 1.4).