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瓶子里的航海图

2009-11-26

小哥白尼·趣味科学画报 2009年11期
关键词:橡皮艇雷达站格兰特

伊 凡

汤姆睁开眼睛,发现自己躺在沙滩上,身边只有一艘橡皮艇。那场海啸真是太可怕了,除了自己,船上的人无一幸免。

他渴得要命,也不知道自己昏迷了多长时间。隐隐约约,他看到了一瓶葡萄酒,他爬起来跑过去,可瓶子里不是酒,而是一卷牛皮纸。躺在瓶子旁边的,还有一本书和一个奇怪的望远镜。救援人员能发现他吗?他能自己逃出荒岛吗?

汤姆看了一下自己可以用的东西:

橡皮艇:有动力装置,但没有导航系统,如果把汽油用完,就只能在大海上漂泊了。

书:《海图识别宝典》,里面有各种海图符号。见过。对于一位船长来说,只要有六分仪就可以破解星星的咒语,从而知道自己的具体位置。

手表:已校对,荒岛时间正午12时,太阳上中天

牛皮纸:正面是航海图,背面写着一段话——格兰特岛上的海岸雷达站里有报警系统,如果您迷路,这便是救命稻草。雷达站的位置是(35°a′25″N,45°b′23″W),a、b的数值刚好分别等于干出礁和

逃生计划在汤姆心里成熟起来:如果地图没有错,那么格兰特岛离这里不远,只要看懂航海图,就可以避开千难万险,通过捷径到达海岸雷达站……可

初识航海图

汤姆翻开《海图识别宝典》,那些神秘符号很快就被破解了。

原来,航海图是地图的一种,但它又不是普通的地图。普通地图以水系、居民地、交通网、地貌、土壤植被和边境线等六大要素为主要内容,距离单位是“千米”;而航海图上不仅标出了航道、水深、风向和方位,还能显示暗礁、海沟、浅滩和险恶地段的位置,航海图上的距离单位是“海里”,1海里相当于1852米。姆心想:只要弄清楚a和b的数值,就能知道海岸雷达站的具体坐标,如果再学会了六分仪的使用方法,就能在指南针的帮助下,顺着航海图上的指示航道,到达目的地了。现在是万事俱备,只欠东风。

学用六分仪

六分仪的主体是一个扇形框架,扇形的弧度是60度,也就是圆周的六分之一,因此得名六分仪。它可以精确测定太阳与地平线之间的夹角,从而推算出所在位置的地理坐标。

《海图识别宝典》上详细描述了六分仪的使用方法。它有两块镜子,一块是固定的,叫水平镜;另一块安装在活动臂上,叫指标镜。汤姆通过望远镜观望水平线,同时调整活动臂,让太阳的光线刚好反射进望远镜,这样,太阳的影像便会和水平线重叠,再查看刻度,就可以知道二者的夹角了。

时间大概是正午,汤姆每隔一分钟就用六分仪测量太阳与地平线的夹角,读数最大的便是太阳上中天时的水平高度。他又翻开《海图识别宝典》,书里附有天文年历,能查出当天太阳在赤道处的纬度,再代入公式,即可知道自己身处何处了。粗略算法是:当地纬度=90°+太阳赤纬一太阳上中天时的水平高度。

至于经度的测量,可以通过比较太阳上中天时的地方与出发地(荒岛)的时间差得出。比如说,太阳应该在荒岛时间正午12时上中天,一如果航行途中,发现太阳在上午11时就上中天了,说明所在地的正午比荒岛的正午早1小时,当地的经度便是荒岛以东15度。

大功告成,是时候出发了。

汤姆航海记

汤姆启动了橡皮艇上的发动机,他用指南针辨别方向,用六分仪确定位置,以确保自己没有偏离预定航线。

如果偏离预定航线会怎样呢?可能触礁,也可能撞上冰山,不过橡皮艇不像大船那样笨重,这些因素完全可以忽略。他一边走,一边分析着这张图:

第一,计划航线走了很多弯路,但这无疑是最安全的,因为有人走过。

第二,在进入格兰特岛水域前(图中的蓝色部分),他要经过4条等深线和2处障碍物,障碍物的最浅深度已知。

第三,格兰特岛水域有22处干出礁,9处暗礁,那么海岸雷达站的地理坐标就是(35°22′25″N,45°9′23″W)。

一路上没有任何危险,汤姆安全到达了格兰特岛,并按照地理坐标找到了海岸雷达站。可是他并没有去按警报器,因为人们已经在那里等着他了。这到底是怎么回事呢?

意外的收获

原来呀,并没有什么海啸,也没有轮船失事,汤姆参加的是一个名叫“青少年航海竞赛”的活动,开始的场景只是假设的。比赛的规则是:用简单的航海工具,最先到达规定地点的选手获胜。可是自己并没有费时间,为什么却最后一个到达呢?汤姆还是不明白。

评委会回答了所有问题:航海并不是一项简单的工作,航行前,首先要在海图上作出计划航线,要避免走不安全的航路、走冤枉路,这样不仅能保证安全,还可以节省时间;航行过程中,要及时利用定位仪器确定船的位置,并将其标入航海图,画出航迹线。如果船在风或海流的影响下偏离计划航线,就要及时修正航向。在这次比赛中,航海图上的信息很详细,但指示航线只是为了迷惑大家,捷径需要选手自己找。汤姆如梦初醒。

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