North
Magnetic north still differs from geographic north.
East
Compass points divide the circle into usable steering commands.
South
A stable reading can still be affected by the ship’s motion.
West
Heading must be recorded together with speed and time.
緯度藏在天體離地平線有多高
遠洋上看不見山峰、港口和熟悉的海岸,天空便成了少數會重複出現的參照。太陽正午時升到多高,某顆恆星在地平線上方多少度,都與觀察者所處的南北位置存在關係。
航海星盤、象限儀、牽星板以及後來的六分儀,以不同方式測量這種角度。儀器變了,基本動作仍相似:把天體和地平線建立聯絡,再把讀數帶回一套天文知識中解釋。
一次讀數不會直接吐出可靠緯度。觀測者還要知道日期與天體位置,處理儀器誤差、搖晃甲板和模糊地平線帶來的偏差。天空給出線索,計算和經驗才把它變成船位的一部分。
經度的問題,最後變成了怎樣把參考時間帶上船
地球不停自轉,不同經度的地方也就擁有不同的地方時。當船上的太陽到達本地正午,如果還能知道某個參考地點此刻幾點,兩者的時間差就可以換算成東西方向的經度差。
道理並不難,困難在於儲存參考時間。早期鐘錶離開穩定房間以後,要經受船體搖擺、溫溼度變化和漫長航程,微小的走時誤差還會日復一日累積。一個越來越不準的鐘,會把船畫到錯誤的經線上。
在可靠航海鍾普及以前,航海者只能更多依賴推算,或使用月距等要求很高的天文方法尋找參考時間。經度長期棘手,不是因為人們不知道它與時間有關,而是因為海上很難把準確時間儲存得足夠久。
兩次天文觀測之間,船位靠日誌一點點向前推
雲層會遮住太陽和恆星,風浪也可能讓地平線無法辨認。航海者不能停在上一次觀測的位置等待天空放晴;船仍在前進,定位也必須繼續。
從一個已知或估計位置出發,把航向、速度和經過時間累計起來,便能推算走過的距離與方向。再考慮風和海流造成的偏移,就得到下一刻的估計船位。每個資料都不完美,誤差也會一路跟隨。
當天體再次出現,新的觀測可以糾正這條推算軌跡;臨近陸地後,山形、燈標和測深又會提供另一輪校驗。古代和近代早期的海上定位,因此不是某件儀器的獨角戲,而是一張由觀測、日誌、計算和地方知識共同維持的網。
問題
繼續理解這個主題
只看北極星就能得到緯度嗎?
在北半球可利用北極星高度近似判斷緯度,但結果還受觀測修正和天體位置影響;低緯度與南半球另有不同方法。
月距法是什麼?
它透過月亮與其他天體的角距離推算參考時間,再與本地時間比較求經度,對觀測和計算要求很高。
古代船位能精確到多少?
沒有統一答案,精度取決於年代、儀器、天氣、航區和人員技能,與現代 GPS 屬於完全不同的測量條件。
來源
從哪裡繼續查證
- All About Nautical Charts: Early chart-makingNOAA Ocean Service
- Make Your Own AstrolabeNOAA Ocean Service
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