Справочник путешественника и краеведа - Сергей Обручев

 

Визирование делается обычным эклиметром; можно применять упрощенный высотомер в виде квадратной дощечки с отвесом, прикрепленным к одному углу, и двумя диоптрами — отверстиями на верхней поверхности. Деления наносятся не в градусах, а в долях расстояния до дерева (см. у Я. Перельмана, 1933). Можно применить также описанный выше простейший экер с тремя булавками на дощечке и отвесом и измерять им угол в 45°; расстояние до дерева будет равно его высоте.

Наконец, есть очень простой и остроумный прибор, состоящий из двух планок, скрепленных под прямым углом. Перпендикулярная планка равна одной ветви основания и вдвое больше другой ( ab = bc =2 ld ). При измерении держат планку, поставив основание вертикально, и визируют, поместив глаз у вершины перпендикуляра, сначала издалека через короткую ветвь, затем, приблизившись, через длинную. Из рисунка видно, что расстояние между двумя точками наблюдения плюс высота глаза наблюдателя равно высоте дерева (расстояние от ближайшей точки до дерева равно расстоянию между точками наблюдении); этим прибором можно определять высоту дерева, основание которого недоступно (закрыто ветвями и т.п.). Можно заменить этот прибор дощечкой с соответственно расставленными булавками (рис. 287 и 288)

Как видно на рис. 289, строя базис перпендикулярно реке, из косоугольного треугольника ABC мы в первом случае определяем сначала длину ВС, а затем из прямоугольного треугольника BCD высоту CD (см. формулы в табл. XI ); во втором случае (рис. 290) мы тем же путем определяем высоту основания объекта над базисом, а затем высоту его вершины.

Если невозможно разбить базис перпендикулярно реке (по направлению к вертикальному утесу), то, отмерив базис вдоль реки, определяют с его концов горизонтальные углы (например компасом), вычисляют расстояние до объекта от одного из концов базиса, и в прямоугольном треугольнике ADC или BDC определяют угол при конце базиса визированием на вершину объекта; затем вычисляют высоту по катету и углу (рис. 291). Формулы для решения треугольников приведены в таблице XI ; для наиболее часто встречающихся задач при работе с эклиметром служат таблицы IX и X , содержащие произведения чисел на тригонометрические функции.

7. Измерение времени. При полевых работах нередко приходится проверить неверно идущие часы или установить истинное время при остановившихся часах.

Если есть компас с делениями от 0 до 360е, проще всего определить солнечное время, взяв азимут солнца (с поправкой на магнитное склонение) и разделив полученное число градусов на 15; в результате получается солнечное время; о переводе его в декретное — см. ниже.

Истинный полдень можно с достаточной точностью определить описанным выше способом гномона (солнечных часов); но наиболее точно полдень определяется по солнцу при помощи кольца Глазенапа. Если с собой нет этого прибора, его нетрудно сделать самому. Надо взять пустую несмятую цилиндрическую консервную банку, лучше широкую (от рыбных консервов) и пробить на ее боковой поверхности отверстие в 1 мм диаметром (диоптр). На противоположной внутренней стороне надо наклеить шкалу из полоски миллиметровой бумаги и обозначить на ней цифрами деления. На расстоянии 1/8 окружности (45°) от диоптра пробивают другое отверстие и пропускают в него нитку с узлом, закрепленным изнутри; на этой нитке прибор подвешивается к ветке дерева или к перекладине. В точке окружности, диаметрально противоположной этому отверстию, пробивается еще одно — для подвешивания грузика (камешек, пуля и т.п.). Прибор подвешивается так, чтобы луч солнца прошел в диоптр и дал зайчик на шкале (рис. 292).

Часа за три до полудня начинают наблюдение; время отмечают по любым неверным часам; остановившиеся часы ставят условно, например на 10 час. Делается запись этого момента, затем наблюдают, когда зайчик, дойдя до самого низкого положения на шкале, снова поднимется до отмеченного в первый раз деления. Сложив оба отсчета времени (в 24-часовом измерения) и разделив их пополам, мы получим время истинного полудня по нашим неверным часам. Кольцо Глазенапа дает возможность определить время истинного солнечного полудня с точностью до 1 — 2 мин. Чтобы установить часы по среднему солнечному времени, надо ввести поправки, указанные в таблице XVIII .

Рис. 287. Деревянный угольник для определения высоты дерева

Рис. 288. Определение высоты дерева при помощи деревянного угольника Объяснение букв в тексте

Рис. 289. Определение высоты недоступного утеса с базиса, разбитого перпен дикулярно к реке

Рис. 290. Определение высоты недоступного утеса, основание которого лежит выше точки наблюдения

Рис. 291. Определение высоты недоступного утеса с базиса, разбитого вдоль реки (перспективный вид)

Для того чтобы перейти к поясному декретному времени, надо к среднему солнечному времени прибавить номер часового пояса точки наблюдения, увеличенный на единицу, и вычесть долготу места наблюдения (определенную с точностью до 30' по карте), деленную на 15 (см. подробнее гл. XVI , § 23 и табл. 61)

 

Рис.292. Кольцо Глазенапа. Рис.292а. Самодельные солнечные часы. ОМ – магнитные меридиан; < style='>ON — истинный меридиан; а — игла, воткнутая перепендикулярно к верхней картонке. Угол наклона а равен дополнению до 90° к широте места наблюдения

 

Если нет часов, можно легко сделать складные солнечные часы из двух кусков картона, поставленных под углом, который является дополнением до 90° к широте места работы (например, для Ленинграда под углом 30°); на верхнем картоне рисуют циферблат с цифрами от 1 до 24, идущими по часовой стрелке. Часы устанавливаются циферблатом на север. Если вверху поставить не 24 часа, а цифру 1, часы будут показывать декретное время. Эта установка циферблата пригодна для лета, с 21 марта по 23 сентября; зимой солнце будет находиться ниже плоскости циферблата, и чтобы определить по этим часам время, надо воткнуть иголку снизу в верхний картон и нарисовать на его нижней поверхности циферблат с цифрами идущими против часовой стрелки.

звезд может быть произведено несколькими способами. Простейший из них следующий. Проводят мысленно линию от Полярной звезды к звезде Бэта Малой Медведицы — крайней на вогнутой стороне ковша (линия С на рис. 279) и, представив себе эту линию стрелкой часов, с центром циферблата на месте Полярной звезды, определяют время как по обычным часам с 12-часовым циферблатом. Число месяцев с начала года выражают в целых числах с десятичной дробью, складывают с наблюденным часом и удваивают. Полученное произведение вычитают па числа 57,2; если итог больше чем 24, из него вычитают 24. Результат дает целые часы с десятичной дробью (по 24-часовому циферблату). Таким образом вычисление производят по формуле    T =57,2 - 2( x + t ), где Т — местное гражданское время, x — число месяцев с начала года, t — отсчет по стрелке небесных часов.

Стрелками, кроме этой звезды, могут служить и другие яркие звезды, близко расположенные к Полярной, — Альфа Большой Медведицы и средняя, самая яркая звезда Кассиопеи — Гамма (рис. 279 и 280). При пользовании этими стрелками надо вычитать сумму не из числа 57,2 и из чисел 53,3 (для Б. Медведицы) и 67,2 (для Кассиопеи). Чтобы сделать вычисление более точным, можно определить время по всем стрелкам и взять среднее из трех отсчетов.

В статье Полака (1944) дается обоснование этого способа определения времени.

Пример. Положение линии С на рис. 279 приблизительно соответствует 8 ч. 12 м.; предположим, что мы наблюдали это положение звезд 24 сентября, т.е. число месяцев=9,8. По формуле имеем:

, = 57,2 — 2(9,8+8,2)=57,2 — 36=21,2

или 9 ч. 12 м. вечера по местному гражданскому времени. О переводе его в поясное декретное — см. выше.

Для проверки хода часов следует сделать маятник из нитки и маленького груза. При длине маятника в 99,5 см (от середины груза до точки прикрепления) он отбивает секунды. Чтобы маятник качался в х раз быстрее, надо сделать его в x 2 короче; например, полусекундный маятник должен быть в четыре раза короче секундного (по формуле T =2 3.14( l — g )1/2, где Т — полный период качания. l — длина маятника, g — ускорение силы тяжести для данного места); для l =99,5 T =2 сек.

Для определения продолжительности дня (от восхода до заката солнца) на шпротах от 30 до 90° с.ш. служит номограмма табл. XXIV : По этой номограмме можно также определить время восхода и заката солнца, отсчитав от полудня половину полученной величины. Для перехода к поясному декретному времени — см. изложенное выше правило.

По второй номограмме (табл. XXV ) Определяется продолжительность астрономических сумерек, т.е. времени от положения солнца на 18° ниже горизонта до восхода (или соответственно от заката до этого положения). Гражданские сумерки, т.е. время суток до восхода и после заката, когда количество света достаточно для работ на открытом воздухе, значительно короче, так как их начало утром и конец вечером считают в тот момент, когда солнце находится на 7° ниже горизонта. Вследствие большой условности этого определения, в различных руководствах указывается различная продолжительность гражданских сумерек, от 6° до 8° , мы берем среднее определение, наиболее распространенное. Продолжительность гражданских сумерек легко высчитать, зная продолжительность астрономических сумерек (отношение   7/18).