1. Методи орієнтування за Сонцем
2. Метод №1. Орієнтування по ключовим моментам часу
3. Метод №2. За механічному годиннику і Сонця
4. Метод №3. За Сонцем і відомому часу
5. Метод №4. За найкоротшою тіні від гномона
6. Метод №5. За гіпотенузі двох тіней однакової довжини
7. Метод №6. За кінцевим точкам двох тіней
8. Метод №7. Відповідно до положення Сонця

Методи орієнтування за Сонцем поряд з методами орієнтування за зірками і Місяці -самі точні з усіх методів аварійного орієнтування, тобто орієнтування при відсутності або поломці технічних приладів навігації, таких, як компас і навігатор.

Широко поширена думка, що тінь від Сонця опівдні вказує на північ. Це, однак, не універсальне правило, і в різних місцевостях до нього потрібно робити поправки.

Орієнтування за місцевими ознаками, таким як мурашники, мох на деревах і каменях, а також орієнтування по квартальних стовпах через низьку точності повинні розглядатися лише в тих випадках, коли інші способи з різних причин не можуть бути реалізовані.

Також варто відзначити, що бувають ситуації, коли навіть наявність справного магнітного компаса не дозволить людині точно визначити сторони світу. Наприклад, поблизу полюсів, в зонах магнітних аномалій або поблизу об'єктів, що викликають магнітні девіації (наприклад, в машині або на морському кораблі) компас може давати великі похибки, і тоді на допомогу людині приходять методи орієнтування по небесним світилам, оскільки їх положення на небі НЕ залежить від «земних проблем».

Як орієнтуватися вночі, ми розповідали в окремій статті, тому пропоную розібратися з методами орієнтування в світлий час доби, тобто з методами орієнтування за Сонцем.

Методи орієнтування за Сонцем

Всі методи орієнтування за Сонцем базуються на знаннях астрономії.

Перерахуємо кілька фактів, узятих з даних цієї стародавньої науки:

1. Земля обертається навколо Сонця по еліпсовою орбіті.
2. Земля обертається навколо своєї осі з кутовою швидкістю рівною приблизно 15 градусам на годину. Причому, якщо дивитися з боку північного полюса, то обертання це відбувається проти годинникової стрілки.
3. Вісь обертання Землі нахилена по відношенню до орбіти Землі приблизно на 23,5 градуса.

Дати рівнодення і сонцестояння також потрібно враховувати, оскільки в ці дні завдання орієнтування за Сонцем кілька полегшується.

Володіючи цим невеликою кількістю знань, можна зробити безліч висновків, що дозволяють розробити методи орієнтування, виявити їхні переваги і недоліки і описати рекомендації для використання. Детальніше про ці висновки ми розповідали в окремій статті.

Далі розглянемо найпопулярніші способи орієнтування за Сонцем. Вважаю, їх різноманітність значно більше, проте, як мені здається, з практичної точки зору є сенс розібратися лише в тих, які приведу нижче, оскільки цей мінімум дозволить людині визначити сторони світу, а також свої координати майже в будь-якій точці світу, не забиваючи голову зайвою інформацією.

Метод №1. Орієнтування по ключовим моментам часу

Цей метод заснований на розумінні того, що Сонце о 6 годині ранку знаходиться приблизно на сході, о 6 годині вечора - на заході, а о 12 годині дня і 12 години ночі (актуально для полярного дня в високих широтах) перетинає істинний меридіан, тобто напрямок північ-південь.

Якщо на заході стати обличчям до Сонця, то справа виявиться північ, за спиною - схід, зліва - південь.

Таким чином, знаючи поточний час і положення Сонця на небосхилі, можна кілька разів на добу більш-менш точно визначити напрямки сторін світу. Точніше знайти один напрямок, а по ньому визначити всі інші.

Детально про те, як користуватися цим способом ми розповідали в цієї статті ...

На тому ж принципі заснований один з методів орієнтування по тіні і відомому часу, про який ми розповідали в окремому матеріалі ... По суті це той же самий метод орієнтування, але замість положення Сонця використовується положення кінця тіні гномона.

Головний недолік цього методу - неможливість визначити сторони світу в будь-який момент дня, відмінний від 6, 12, 18 і 24 годин. Крім того, як в цьому, так і в інших методах орієнтування за Сонцем, що спираються на свідчення місцевого часу, виникає ряд похибок, пов'язаних з різницею в показаннях астрономічного часу і усередненого «земного», про які докладно ми розповідали в цій статті.

Метод №2. За механічному годиннику і Сонця

Цей метод заснований на розумінні того, що Сонце в середніх і високих широтах північної півкулі завжди рухається по небосхилу зліва направо зі швидкістю в два рази меншою, ніж швидкість руху годинникової стрілки годинника.

Таким чином, маючи в наявності аналоговий годинник, тобто годинник зі стрілками, виставлені за місцевим часом, а також знаючи положення Сонця на небосхилі в даний момент, можна, користуючись циферблатом годин, розрахувати приблизний напрям на південь, а по ньому визначити і інші сторони світла.

Головний недолік цього методу - неможливість використання його в низьких широтах через великі помилок, що виникають в результаті нерівномірного швидкості руху проекції Сонця на горизонт. Та й в середніх широтах в літню пору цей спосіб орієнтування може давати помилку, перевищує 15 градусів.

З метою зменшення описаної помилки був винайдений варіант цього методу, в якому до годинника збоку перпендикулярно площині циферблата підноситься сірник, а сам циферблат розташовується паралельно небесному екватору.

Обидва ці методи, а також їх модифікації для використання в південній півкулі ми детально розбирали в окремій статті.

Ці методи, на відміну від попередніх, дозволяють знайти приблизне розташування сторін світла в будь-який момент часу протягом усього світлового дня. Однак у порівнянні з попередніми методами тут виникає необхідність в аналогових годинах, без яких метод не вдасться реалізувати.

Метод №3. За Сонцем і відомому часу

В основу цього методу лягли знання про швидкість і напрямок руху Сонця по небесній сфері, а також про те, де воно знаходиться в 6, 12, 18 і 24 години.

Відразу повинен сказати, що цей метод поки не отримав широкої популярності, оскільки був придуманий мною лише кілька років тому і згадується лише в декількох відеороликах на моєму Youtube-каналі. Проте, вважаю за потрібне згадати і його, оскільки він позбавлений головного недоліку, властивого попередньому методу - необхідність мати годинник зі стрілками.

Для цього методу досить знати розташування Сонця на небосхилі і місцевий час. Після того, як така інформація отримана, розраховується різниця між місцевим часом і одним з ключових моментів часу, відповідним певної стороні світла, а потім перемножением різниці на швидкість руху Сонця визначається кутова відстань до відомої сторони світу. Докладний алгоритм цього методу ми приводили в окремій статті.

Цей спосіб однаково зручно використовувати в середніх і високих широтах, як північного, так і південного півкуль. Однак поблизу тропіків і на екваторі він буде давати великі помилки, тому в цих регіонах варто звернути увагу на інші способи орієнтування.

Метод №4. За найкоротшою тіні від гномона

Гномон є найдавнішим інструментом, що дозволяє визначити напрямок істинного меридіана, тобто направлення на північ і південь. Він являє собою рівний прямий об'єкт (наприклад, стовп або жердина), закріплений вертикально на рівній горизонтальній площадці.

Крім того гномон є невід'ємною частиною сонячного годинника. За його тіні люди здавна визначали час. До слова, питання визначення часу по тіні від гномона ми розглядали в окремій статті ...

Старовинний сонячний годинник з гномоном на стіні англійського замку.

У природних умовах в якості гномона може бути взята метрова пряма палиця, яку слід застромити або закапати в грунт на рівній горизонтальній площадці, очищеної від трави, листя, каміння і всього того, що може вносити коригування в положення кінця тіні, відкинутої палицею.

Коли Сонце опиниться в зеніті, тобто в найвищій точці траєкторії свого руху, тінь від гномона буде найкоротшою.

Таким чином, почавши спостереження в дообеденное час і періодично відзначаючи на ґрунті місця розташування кінця тіні, можна через деякий час, з'єднавши всі позначки плавною кривою, визначити місце розташування найкоротшою тіні, а значить і напрямок на північ або на південь, в залежності від широти місцевості і пори року.

Порівнюючи цей метод з тими, що розібрали раніше, можна сказати, що даний варіант, як і той, що розглянемо далі, мають більш високою точністю, оскільки виключають помилку, пов'язану з усередненим «земним» часом. Крім того, для орієнтування по тіні від гномона зовсім не потрібні годинник.

Проте, є у цього методу і недолік: визначити сторони світу з його допомогою можна тільки, якщо вимірювання були розпочаті до полудня.

Метод №5. За гіпотенузі двох тіней однакової довжини

Цей метод заснований на розумінні того, що траєкторія Сонця від сходу до напрямку північ-південь дзеркальна траєкторії від напрямку північ-південь до заходу.

Для того щоб визначити істинний меридіан і зорієнтуватися в просторі, потрібно відзначити кінець тіні гномона в будь-який момент часу в ранкові години і виміряти її довжину, після чого дочекатися, коли у вечірній час тінь виявиться тієї ж довжини, і знову зробити позначку. Бісектриса, проведена від гномона до центру відрізка, що з'єднує дві позначки, вкаже напрямок на південь або північ в залежності від широти місцевості і пори року.

Принцип такого побудови заснований на тому, що Сонце рухається зі сходу на захід, а середина відрізка між кінцями тіней з однаковою довжиною вказує проходиться тінню в істинний полудень.

У порівнянні зі способом визначення сторін світу по найкоротшій тіні цей є більш точним, якщо тільки вимірювання почали проводитися незадовго після настання світанку, коли швидкість зміни довжини тіні значно вище. Але, як і попередній спосіб, цей вимагає великої кількості часу і дуже сильно залежимо від погодних умов, оскільки навіть тимчасова хмарність в післяобідній час може не дати закінчити вимірювання в цей день.

Метод №6. За кінцевим точкам двох тіней

В основі цього методу лежить розуміння того, що Сонце завжди рухається зі сходу на захід, а значить тінь буде рухатися з заходу на схід. Якщо відзначити два положення кінця тіні гномона з проміжком в 15-20 хвилин, а потім з'єднати дві зроблені позначки, отриманий відрізок розташується в напрямку захід-схід.

Для реалізації цього способу не потрібно чекати весь день до того, як тінь ввечері придбає ту ж довжину, що і вранці - досить просто двох точок, які відзначають кінці, на більш-менш значній відстані.

Даний метод дозволяє зорієнтуватися по Сонцю без годин протягом короткого проміжку часу, проте може давати суттєві похибки в дні далекі від дат весняного і осіннього рівнодення. Якщо ж доводиться користуватися даними способом влітку або взимку, тоді краще це робити в обідні години: ближче до полудня величина помилки методу зменшується. Це особливо актуально для високих широт в полярний день, коли визначення сторін світу цим методом о 12:00 і 24:00 буде давати діаметрально протилежні свідчення, тобто, наприклад, там, де опівдні було визначено південь, опівночі визначиться північ і навпаки .

Метод №7. Відповідно до положення Сонця

Бувають ситуації, коли розуміння розташування сторін світла не грає особливої ​​ролі, наприклад, якщо людина заблукала в незнайомій йому місцевості, наприклад, в лісі, карти немає і йому не відомий аварійний азимут. В цьому випадку Сонце допоможе рухатися в одному напрямку, а не ходити зигзагами. А чітке витримування напрямку руху за умови можливості рухатися по азимуту (відсутність густого підліску та інших важкопрохідних перешкод) допоможе максимально швидко і з найменшими енергетичними затратами дістатися до просіки, стежки, струмки, траси, залізниці - всього того, що посприяє виходу до людей.

На замітку

Часто доводилося зустрічати інформацію про те, що без орієнтирів людина в лісі буде ходити кругами, повертаючись на колишнє місце. У цьому випадку ще говорять, що «дідько крутить». Наводиться навіть приблизний радіус кола, який опише людина в результаті свого руху. Автори цих заяв пов'язують такий ефект з тим, що один крок у людини завжди коротше іншого. Однак якщо провести реальний експеримент, в якому людина повинна буде намагатися рухатися по прямій лінії з зав'язаними очима, то відразу стане ясно, що описана інформація має мало спільного з реальністю. В експерименті на короткій дистанції один і той же чоловік в результаті ряду експериментів буде зміщуватися то вліво, то вправо від заданого руху, а в експериментах з великими відстанями траєкторія руху людини буде описувати зигзаги.

Цей спосіб орієнтування працює за наступним алгоритмом:

1. Визначається кут ( «азимут») напрямку руху щодо положення Сонця в даний момент.
2. Знаходиться орієнтир (наприклад, кущ, камінь або дерево), що лежить в напрямку руху і знаходиться якнайдалі від людини.
3. Перемістившись до цього орієнтиру, за Сонцем і певному раніше кутку уточнюється напрямок подальшого руху, на якому знаходиться наступний орієнтир.
4. Таким чином, відбувається пересування від орієнтира до орієнтиру. При цьому час від часу вносяться коректування в «азимут» з урахуванням швидкості і напряму руху Сонця в цій місцевості.

Якщо Сонце при цьому стоїть на порозі людиною, ліворуч або праворуч від нього, то кут зручно вимірювати щодо проекції Сонця на горизонт. Якщо ж Сонце знаходиться за спиною, що створює деякі складності при відліку кута безпосередньо по Ð