Рис. 1. Определение стран света с помощью часов.

Сориентироваться в ночное время в Северном полушарии легче всего по Полярной звезде, которая расположена над Северным полюсом. Отыскать ее на ночном небе помогает созвездие Большая Медведица, имеющая характерное очертание гигантского ковша с ручкой. Если через две крайние звезды ковша провести воображаемую прямую, а расстояние между ними отложить на этой линии пять раз, то на конце последнего отрезка будет видна яркая звезда – это и есть Полярная (рис. 2).

Рис. 2. Определение стран света по Полярной звезде.

В Южном полушарии обычно ориентируются по созвездию Южный Крест – четырем ярким звездам, расположенным в форме креста (рис. 3). Направление на юг определяют по линии (А), мысленно проведенной через длинную ось Креста. Истинный Южный Крест иногда путают с ложным. Последний имеет большее количество звезд (пять), уступающих звездам истинного яркостью.

Для более точного определения небесного Южного полюса пользуются двумя звездами-указателями, расположенными слева от Южного Креста. Соединив их воображаемой линией, через ее середину проводят перпендикуляр, который продолжают до пересечения с линией А. Точка пересечения находится практически над самым Южным полюсом (рис. 3).

Рис. 3. Определение стран света по Южному кресту.

В лесной чаще ориентированию по странам света помогают различные природные признаки. Так, например, с северной стороны деревья имеют более грубую кору, густо поросшую мхом и лишайниками у подножья; кора березы и сосны на северной стороне темнее, чем на южной, а стволы деревьев, камни или выступы скал гуще покрыты мхом и лишайниками. При оттепелях снег дольше сохраняется на северных склонах возвышенностей. Муравейники обычно защищены с севера стволом дерева, кустом, камнем, их северная сторона более крута (Меньчуков, 1960). Грибы обладают особенностью, которая заключается в том, что они, как подметил замечательный русский писатель С. Т. Аксаков, «родятся на северной стороне дерева..., а на южной стороне, особенно в сухое время, грибов почти не бывает» (Аксаков, 1962).

С южной стороны стволы хвойных деревьев обильнее, чем с северной, выделяют смоляные капли. Все эти признаки более отчетливо выражены на отдельно стоящих деревьях. Южные склоны холмов, как правило, быстрее зарастают травой.

В настоящее время разработано немало простых, доступных методов, с помощью которых можно определить не только страны света, но даже географические координаты без каких-либо специальных навигационных приборов (секстантов и др.).

В основе одного из таких способов вычисления географической долготы лежит определение разницы во времени между наступлением местного полудня и показаниями часов в этот момент (если они поставлены по астрономическому времени аэродрома вылета, долгота которого известна экипажу).

Местный полдень устанавливают при помощи полутораметрового шеста, вертикально воткнутого в землю, что проверяется отвесом. Незадолго до полудня колышками отмечают край тени, отбрасываемой шестом. Тень, перемещаясь, постепенно укорачивается. Момент, когда тень была самой короткой, и есть местный полдень, т. е. прохождение солнца через данный меридиан (рис. 4). Теперь достаточно записать показания часов и произвести расчет. При переводе часов в градусы исходят из того, что 1 час соответствует 15°, 4 мин. – 1°, 4 сек. – 1 мин. долготы. Следует учесть, что, поскольку угловая скорость движения солнца меняется в зависимости от времени года, в расчет необходимо ввести поправку, взятую из таблицы уравнения времени (табл. 1). В зависимости от знака, стоящего перед поправкой, ее либо вычитают, либо прибавляют.

Рис. 4. Определение местного полдня. Самая короткая тень указывает местный полдень.

Таблица 1. Уравнение времени (УВ). Положительные (+) поправки прибавляются среднему времени, а отрицательные (-) вычитаются из него.

Долготу также можно рассчитать по разнице в наступлении местного полудня с гринвичским временем. Если часы поставлены по восточному стандартному времени (время 75 меридиана), для получения гринвичского прибавляют к нему 5 часов и вводят соответствующую поправку, а затем полученный результат переводят в градусы.

Например, 12 марта местный полдень наступил, когда часы показывали 14 час. 02 мин., что по Гринвичу с учетом поясной поправки (5 час.) и поправки уравнения времени (-10 мин.) будет соответствовать 18 час. 52 мин. (14 час. 02 мин. +5 час. -10 мин). Искомая разность (18 час. 52 мин. -12 час.) равна 6 час. 52 мин., что в переводе в градусы соответствует 103° долготы, причем долготы западной, так как местный полдень наступил позже гринвичского. Указанный метод позволяет определять долготу места с точностью до 2-3°.

Географическую широту места (между 60° северной широты и 60° южной широты) рассчитывают с точностью в полградуса (50 км) по продолжительности дня, т. е. времени от появления солнечного диска над линией горизонта до момента полного его исчезновения. Этот способ удобен для определения широты в океане в тихую штилевую погоду. Лишь дважды в году, с 11 по 31 марта и с 13 сентября по 2 октября, когда продолжительность дня на всех широтах примерно равна, этот метод оказывается непригодным. Определив продолжительность дня (точность хода часов при этом не играет роли), по номограмме (рис. 5) можно установить широту своего местонахождения (Nesbitt et al., 1959).

Рис. 5. Номограмма для определения широты. Для определения северных широт необходимо: замерить долготу дня с момента появления вершины солнечного диска над горизонтом океана при восходе до момента его полного исчезновения за горизонтом при заходе; найти на левой шкале цифру полученной долготы дня и соединить ее с соответствующей датой на правой шкале с помощью линейки или натянутой нити. В точке пересечения линейки или нити с горизонтальной шкалой широт находится искомая широта; пример: 20 августа замеренная долгота дня 13 час. 54 мин. Широта по номограмме 45°30'. Для определения южных широт следует: прибавить 6 месяцев к соответствующей дате и по новой дате определить широту, как указано выше. Пример: 11 мая замеренная долгота дня 10 час. 04 мин. Прибавив 6 месяцев, получим 11 ноября. Широта по номограмме 41°30' ю. ш. При использовании номограмма должна представлять совершенно ровную поверхность.

Определение времени без часов. При поломке или утере часов местное время с относительной точностью можно узнать, измерив по компасу азимут на солнце. Разделив его затем на 15 (величина поворота солнца за один час) и добавив к частному единицу, мы получим число, которое будет указывать местное время в момент отсчета. Например, азимут солнца 180° будет соответствовать 13 часам по местному времени (180/15+1=13).

Ночью можно воспользоваться «звездными часами». Циферблатом для них служит небосвод с Полярной звездой в центре, а стрелкой – воображаемая линия (В), проведенная к ней через две крайние звезды ковша Большой Медведицы (рис. 6).

Если небосвод мысленно разделить на двенадцать равных частей, то каждая из них будет соответствовать условному часу.