Истинные направления

Дата добавления: 2014-09-05 | Просмотров: 2725

ИП = ИК + КУ

ИК = ИП − КУ

КУ = ИП − ИК

Формулы алгебраические !!!. (Обязательно учитывать знаки).

При решении задач по данным формулам необходимо знать, что:

1. Если при вычислениях ИК или ИП получается результат более 360°, то из полученного результата необходимо вычесть 360°.

1. Если при вычислениях ИК или ИП получится отрицательный результат, необходимо к полученному результату прибавить 360°.

1. Если при вычислениях значение курсового угла (КУ) получается более 180°, то необходимо полученный результат отнять от 360°, а наименование КУ изменить на противоположное.

Основные понятия о Земном магнетизме и магнетизме судового железа.

Для решения подавляющего большинства навигационных задач, как на морской карте, так и при непосредственном управлении судном, штурману необходимо, как можно точнее, определять направление на Северный географический полюс Земли.

С древних времён для этого применялся свободно подвешенный намагниченный кусочек железа, имеющий продолговатую форму (часто его изготавливали в форме рыбки, и поэтому часто он так и назывался – «рыбка»). «Рыбка» явилась прообразом сложных современныхприборов – магнитных компасов.

Однако, у магнитных компасов имеется один существенный недостаток – они показывают направления не на северный географический полюс, а на северный магнитный. Да ещё, к тому же, делают это не совсем точно (а кое-где – и совсем не точно).

Что хорошо – неточности магнитных компасов подчиняются определённым закономерностям, которые на сегодняшний день хорошо известны науке. Зная такие закономерности, и имея неточное направление на север, указанное таким компасом (компасный норд), мы сможем достаточно легко и точно определить направление на северный географический полюс (истинный север, истинный норд).

Наш земной шар представляет собой обыкновенный, но только очень большой магнит, окруженный, как положено, своим собственным магнитным полем. Магнитные полюса Земли находятся относительно недалеко от полюсов географических, но не совпадают с ними. Согласно современным представлениям физики, силовые линии магнитного поля Земли «выходят» из южного (Psм) магнитного полюса и «входят» в северный (Pnм).

Cтрелка магнитного компаса стремится расположиться вдоль этих силовых линий. Но стрелка – практически прямая, а силовые линии – приближенные к эллиптической форме кривые. Поэтому стрелка располагается почти по касательной к силовой линии.

Строго по касательной располагается вектор напряженности магнитного поля (Т), который является его физической характеристикой. Этот вектор можно разложить на вертикальную (Z) и горизонтальную (H) составляющие. Горизонтальная ориентирует стрелку компаса вдоль силовой линии, «заставляя» показывать на север, а вертикальная – наклоняет стрелку относительно плоскости горизонта, почему она и располагается не строго горизонтально, а почти по касательной к силовой линии.

Величины T, Z, H, I, d называются элементами земного магнетизма.

Между ними существуют следующие простейшие геометрические зависимости:

Н = T cos I ; Z = T sin I.

Угол, на который отклонён вектор магнитной напряжённости по отношению к плоскости истинного горизонта, характеризует (но не определяет) магнитное наклонение (I). Так как и стрелка компаса, и вектор напряженности практически располагаются по касательной к силовой линии, существует определение магнитного наклонения, которое вытекает из элементарных законов геометрии – магнитное наклонение – вертикальный угол между осью свободно подвешенной магнитной стрелки и плоскостью истинного горизонта. Для лучшего запоминания – магнитное наклонение – это то, что заставляет стрелку наклоняться к земле.

Вертикальная плоскость, проходящая через силовую линию магнитного поля (а, значит, и через магнитную стрелку) называется в навигации плоскостью магнитного меридиана. Плоскость магнитного меридиана пересекает поверхность земного шара. В результате этого пересечения получается замкнутая кривая, близкая к окружности. Эта кривая – магнитный меридиан наблюдателя.

Для удобства при решении навигационных задач принято другое, более компактное определение:

магнитный меридиан – след от пересечения плоскости истинного горизонта плоскостью магнитного меридиана.

Но в разных, расположенных даже довольно близко, точках Земли оказывается (при точных замерах), что магнитная стрелка показывает не одно и то же направление – на магнитный полюс.

Такое природное явление обусловлено тем, что в разных точках Земли магнитное поле испытывает разнообразные влияния и, как следствие, имеет неоднородные характеристики.

Величина указанных отклонений в навигации «привязывается» к плоскости истинного меридиана и называется магнитным склонением.

Определение магнитного склонения:

магнитное склонение (обозначается – d) – это угол между северными частями магнитного (Nм) и истинного (Nи) меридианов наблюдателя;

или – горизонтальный угол на плоскости истинного горизонта, обра-зованный пересечением этой плоскости плоскостями магнитного и истинного меридианов наблюдателя.

Магнитное склонение отсчитывается от северной части истинного меридиана (Nи) к востоку (к Е) или к западу (к W) от 0º до 180 º.

Если магнитный меридиан отклонён от истинного к востоку, то склонение называется восточным и ему присваивается знак «плюс» (+), если же магнитный меридиан отклоняется от истинного к западу, тогда склонение – западное, и ему присваивается знак «минус» (–).

Магнитное склонение Е (восточное) Магнитное склонение W (западное)

Значения магнитного склонения в различных точках земли различно и колеблется в умеренных широтах от 0º до ≈ 25º. В высоких широтах магнитное склонение достигает значений в десятки градусов, а если измерить его, находясь между северным магнитным и северным географическим полюсами, то оно составит 180º (так же и с «парой» южных полюсов).

Для судов № 1 и № 3 d = 0°, а для судна № 2 – d = 180° (max). Для всех других судов, не находящихся на линии, соединяющей P_Nи и P_Nм, (№ 4), склонение может иметь самое различное значение от 0° до 180°.(ПОЧЕМУ?)

Для осуществления измерений элементов земного магнетизма (из которых для нас важнейшим является магнитное склонение d), построены и используются специальные научно-исследовательские суда разных стран. На основании их измерений составляются карты магнитных склонений, которые называют – изогоническими. На этих картах нанесены кривые линии, которые соединяют точки с одинаковыми значениями магнитных склонений. Эти линии принято называть изогонами. Изогона, соединяющая точки с нулевым склонением носит название агоны.

Менее употребительны линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным наклонением (не путать со склонением!) – изоклины. Нулевая изоклина (соединяет точки с нулевым магнитным наклонением) называется магнитным экватором. Магнитный экватор – неправильная кривая, пересекающая географический экватор в двух точках.

Вблизи магнитных полюсов магнитное наклонение(не путать со склонением!) принимает значение 90º. Это значит, что стрелка стремится принять вертикальное положение. Такая стрелка хороша, как отвес, но никуда не годится, как определитель направлений в море. На экваторе же стрелка чувствует себя вольготно, располагаясь практически горизонтально. Ничто не мешает ей хорошо делать своё дело (магнитное наклонение равно нулю!).

Отсюда правило: лучше всего магнитный компас работает в районе магнитного экватора (и, грубо говоря, географического тоже, если нет аномалии), и совсем неприменим в непосредственной близости от магнитных полюсов (но в высоких широтах его применяют). Карты, на которых приводятся значения магнитного наклонения, называются изоклиническими.

Также установлено, что в одном и том же месте величина магнитного склонения с течением времени изменяется (как изменяется и местоположение магнитных полюсов Земли – дрейф магнитных полюсов).

Дрейф северного магнитного полюса.

Что хорошо – изменение это имеет практически постоянную величину за определённый отрезок времени (в практических целях используют год). Поэтому на морских навигационных картах указывается величина магнитного склонения и год, в который она измерена. (Это называется – склонение отнесено к такому-то году).

Ещё обязательно указывается, на какую величину и в какую сторону (к западу или востоку) в течение одного года это склонение изменяется. Такая величина называется годовое изменение склонения.

Причём если изменение идёт в восточную сторону, то годовое изменение имеет знак «плюс» (+) и называется ещё годовым увеличением. А если значение изменяется к западу, то оно называется годовым уменьшением и имеет знак «минус» (–).

В процессе любой работы с навигационной картой необходимо обязательно (!) приводить магнитное склонение к году плавания. Это делается достаточно просто. К значению магнитного склонения (cо своим знаком), указанному на карте (в виде картушки компаса или просто надписью) прибавляют произведение величины годового изменения (также со своим знаком) и количества лет, прошедших от года, к которому отнесено склонение, до года фактического плавания.