Nawigacja morska: kompas, deklinacja i dewiacja

Nawigacja morska

Kompas, deklinacja i dewiacja

Rozdział 11 ... Kompas,  deklinacja  i  dewiacja.

Kompas

Kompas magnetyczny jest urządzeniem umożliwiającym określanie kierunków na morzu, w żegludze używany jest od kilku tysięcy lat.

Kompas pochodzący z Chin, jeden z pierwszych na świecie

Zasadniczym elementem kompasu jest tzw. układ kierujący, czyli pływak z podwieszonym magnesem pierścieniowym, przymocowana do niego tarcza z podziałką stopniową zwana różą kompasową oraz trzpień z łożyskiem osadzonym w osi pływaka co umożliwia swobodny obrót pływaka tak, aby północ róży kompasowej pokazywała stale kierunek na biegun magnetyczny (aby ustawiała się wzdłuż linii sił pola magnetycznego Ziemi).
Układ kierujący jest umieszczony w kociołku wykonanym z niemagnetycznego metalu, zamkniętym od góry szklaną kopułą lub płytką. Kociołek jest szczelnie wypełniony płynem, którego zadanie polega na wypieraniu ku górze obciążonego magnesem pływaka, aby zmniejszyć znaczne naciski w łożysku, a także na tłumieniu wychyleń i drgań układu kierującego.
Zmiany objętościowe płynu pod wpływem wahań temperatury kompensuje membrana umieszczona w dnie kociołka. Kociołek obciążony jest u dołu ołowianym pierścieniem na kardanowym zawieszeniu, które zapewnia właściwe, poziome położenie układu kierującego niezależnie od przechyłów jachtu.

Kompas zamocowany jest na pokładzie jachtu tak, aby kreska kursowa umieszczona wewnątrz kociołka pokrywała się dokładnie z osią symetrii jachtu.

Deklinacja

Kula ziemska jest wielkim magnesem, bieguny tego magnesu zwane biegunami magnetycznymi (Nm - Sm) nie pokrywają się z biegunami geograficznymi (rzeczywistymi N - S). Czyli pisząc prościej południki geograficzne nie pokrywają się z południkami magnetycznymi. Dodatkowo ich położenie ulega ciągłym zmianom. Zatem wyrażony w stopniach kąt pomiędzy rzutem południka geograficznego a rzutem południka magnetycznego na tę samą płaszczyznę styczną do powierzchni Ziemi w tym samym punkcie, nazywamy deklinacją magnetyczną i oznaczamy małą literą d. Wartość deklinacji różni się wielkością w różnych miejscach na Ziemi z wyjątkiem miejsc geometrycznych położonych wzdłuż stałej deklinacji, takie linie nazywa się izogonami. Deklinacja jest też zmienna w czasie dlatego, że położenie biegunów magnetycznych, powoli ale ciągle się zmienia. Wartości deklinacji wyznaczane są na bieżąco przez obserwatoriów zrzeszonych w IAGA (International Agency Geomagnetism and Aeronomy).

Zmiany magnetyczne z roku 2000       Zmiany magnetyczne z roku 2000
Zmiany magnetyczne z roku 2000 - mapa biegunów i mapa świata.
Spakowany plik JPEG 4 019KB - pobierz        Spakowany plik JPEG 4 542KB - pobierz

Deklinację liczy się od rzeczywistego (geograficznego) południka na wschód i zachód, od 0 do 180°. Wartość deklinacji jest dodatnia lub ujemna. Dodatnia (E) jest wtedy gdy południk magnetyczny jest odchylony od południka rzeczywistego w prawo, na wschód. Ujemna (W) wartość deklinacji jest wtedy gdy południk magnetyczny jest odchylony od południka rzeczywistego w lewo, na zachód.

 Sposób podawania deklinacji na mapach polskich, obecnych i dawniejszych
Sposób podawania deklinacji na mapach NOS (National Ocean Service)(US), NIMA	(National Imagery and Mapping Agency)(US), IHO (International Hydrographic Organization)

Wartość deklinacji odczytuje się z mapy, gdzie jest podana dla danego roku wydania mapy, wraz z roczną poprawką. Na mapach informacje te podawane są w ramkach (jak wyżej) z zaznaczoną poprawką roczną E (+) lub W (-) lub w postaci róż deklinacyjnych (niżej na rysunku).

Sposób podawania deklinacji na mapach angielskich brzegowych

Na angielskich mapach generalnych, obejmujących duże obszary, aby uniknąć gęsto rozmieszczonych ramek albo róż kompasowych, informację o deklinacji podaje się w formie izogon. Izogony oznaczające deklinację zachodnią są rysowane liniami ciągłymi, natomiast izogony oznaczające deklinację wschodnią są rysowane liniami przerywanymi. Izogona o deklinacji równej zero (agona), zazwyczaj jest rysowana dwiema liniami równoległymi: ciągłą i przerywaną.

Izogony

W niektórych rejonach mogą występować lokalne zakłócenia magnetyczne, wtedy jest podawana odpowiednia informacja na mapie. Poniżej przykłady, jakie w tym przypadku są podawane na mapach NOS, NIMA oraz IHO.

Lokalne zakłócenia magnetyczne
Lokalne zakłócenia magnetyczne

Zadania kontrolne: Przykłady obliczania deklinacji

Dewiacja

Najważniejszym na jachcie przyrządem nawigacyjnym jest kompas. Najczęściej na jachtach znajdują się dwa kompasy: sterowy, służący do utrzymywania kursu przez sternika i główny, służący do prowadzenia nawigacji, dokonywania namiarów itp. Wewnątrz tych kompasów jest umieszczona róża kompasowa, która wskazuje wszystkie kierunki jednocześnie. Pod różą kompasową są umocowane magnesy, które powinny ustawić się wzdłuż południka magnetycznego, a oznaczony na róży kierunek północny (N) powinien być styczny do południka magnetycznego dokładnie wskazując północ magnetyczną (Nm). Ale nie dzieje się tak dlatego, że jacht zbudowany jest z materiałów o właściwościach magnetycznych, które oddziaływają na wskazania tarczy kompasowej, a dokładnie, magnesy w kompasie, które powinny ustawiać się wzdłuż południków magnetycznych zawsze są odchylone w prawo bądź w lewo. Co gorsza te odchylenia zmieniają się w czasie i przy każdym kursie są inne. Zatem można zapytać cóż ten kompas wskazuje?. Kiedyś na którymś z rejsów, kiedy jeszcze nie znałem tego o czym teraz piszę, kapitan w jakimś porcie zapytał "co pokazuje kompas", spojrzałem i odpowiedziałem krótko 310. Kapitan się uśmiechnął i odpowiedział "głupoty pokazuje a nie 310". No i miał rację, ale jakoś te "głupoty", wskazania kompasu, trzeba nazwać, więc przyjmuje się, że kompas wskazuje północ kompasową (Nk).

Kąt zawarty między kierunkiem północy magnetycznej (Nm) a kierunkiem północy kompasowej (Nk) nazywamy dewiacją kompasową i oznaczamy małą literą δ. Dewiacja kompasowa jest dodatnia lub ujemna. Dodatnia (+) jest wtedy gdy kierunek północy kompasowej (Nk) jest odchylony w prawo (na wschód) od kierunku północy magnetycznej (Nm). Ujemna (–) jest wtedy gdy kierunek północy kompasowej (Nk) jest odchylony w lewo (na zachód) od kierunku północy magnetycznej (Nm).

Wartość dewiacji dla każdego kompasu na jachcie powinna być sporządzana co rok przez dewiatora. Jeżeli jest to możliwe sprawdzana przed każdym rejsem przez kapitana względnie przez doświadczonego nawigatora. Wartość dewiacji określana jest dla każdego kursu co 5 lub 10 stopni i przedstawiona w formie tabelki umieszczonej nad stołem nawigacyjnym.

KK δ KK δ KK δ KK δ
000
010
020
030
040
050
060
070
080
090
-5,0
-5,0
-4,0
-4,0
-3,0
-2,0
-2,0
-1,0
0
0
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
1,0
1,0
2,0
2,0
3,0
3,0
4,0
4,0
4,0
4,0
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
4,0
3,0
2,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0
0
-1,0
300
310
320
330
340
350
-1,0
-2,0
-2,0
-3,0
-4,0
-5,0

Podsumowując powyższe rozważania by wyznaczyć kurs rzeczywisty (kierunek geograficzny) lub też namiar rzeczywisty należy uwzględnić dwie poprawki : deklinację i dewiację.

Suma algebraiczna deklinacji (d) i dewiacji (δ) nazywana jest całkowitą poprawką (cp).

(±d) + (±δ) = (±cp)

O dewiacji można by napisać dużo więcej, ponieważ istnieje też dewiajca przechyłowa, pół-okrężna, ćwierć-okrężna, nie wspominając o metodach określania dewiacji. Myślę jednak, że jest to wiedza potrzebna bardziej zawodowym dewiatorom niż oficerom wachtowym.

Poprzedni rozdział:
Konstrukcja mapy Merkatora - arkusze zliczeniowe
Następny rozdział:
Log - pomiar odległości i szybkości ze statku