Året er 1756. Det er nat, og du er sejlet fra land fra for tre dage siden. Du er kaptajn og har hverken GPS eller telefon til at hjælpe dig med at finde ud af, hvor du er. Du kan ikke se en hånd for dig. Hvordan kan du finde vej?
Før i tiden måtte man sejle efter stjernerne, når de var synlige og Solens højde på himlen om dagen. Det krævede dog, at det var klart vejr.
Om natten kan du navigere efter Nordstjernen
Når skibe sejlede om natten, navigerede de efter Nordstjernen – når det var stjerneklart, og man var på den nordlige halvkugle.
Her fra Jorden ser det nemlig ud som om, Nordstjernen altid står samme sted, mens de andre stjerner flytter sig. Det er, fordi Jorden drejer om sin egen akse, og fordi Nordstjernen befinder sig tæt på retningen for Jordens akse og dermed omdrejningspunkt. Derfor kan den bruges af besætningen på skibe til at fastlægge retningen mod nord. Nordstjernen kaldes også Polarstjernen. På den sydlige halvkugle navigerer man efter stjernebilledet Sydkorset.
Nordstjernen kan vise breddegraden
Nordstjernen kan også bruges til at bestemme, hvilken breddegrad man befinder sig på. Nordstjernen står nemlig ikke lige højt over horisonten alle steder. Hvis man sejler mod nord, kommer den højere op på himlen, og hvis man sejler mod syd, kommer den til at stå lavere på himlen. På den måde kan man bruge Nordstjernens højde over horisonten til at afgøre, hvilken breddegrad man befinder sig på.
Om dagen kan du navigere efter Solen
Om dagen kan man ikke se stjernerne. Derfor måtte man tidligere navigere efter Solen.
Vi siger fx, at Solen står op i øst og går ned i vest. Så, hvis du står et sted en tidlig morgen og kigger mod solopgangen, kigger du mod østlige retninger. Og modsat – står du samme sted en aften og nu kigger mod solnedgangen, kigger du denne gang mod vestlige retninger. Prøv derhjemme en dag.
Solens højde på himlen giver også en idé om, hvor langt mod nord, du befinder dig.
Når Solen står højst på himlen et bestemt lokalt sted, siger man, at den kulminerer. Når Solen kulminerer på den nordlige halvkugle, er retningen til Solen mod syd. Når Solen kulminerer på den sydlige halvkugle, er retningen til Solen mod nord.
Jo tættere på klokken 12, lokal tid, jo højere står Solen på himlen. Men højden på himlen er forskellig afhængigt af, hvor du befinder dig på Jorden. Jo tættere mod ækvator, desto højere står Solen på himlen. Jo tættere på Nord- og Sydpolen du er, desto lavere står Solen på himlen. Hvis du er nord for den nordlige polarkreds, står Solen ikke op om vinteren (polarnat), og den går ikke ned om sommeren (midnatssol). Når du skal navigere, skal du altså også vide, hvad tid på døgnet, det er, når du måler Solens højde.
Årstiden har også en betydning. Om vinteren står Solen lavere på himlen end om sommeren, og forskellen er større, jo længere væk fra ækvator man er.
Længdegrader og breddegrader
Du skal have styr på to ting, for at finde ud af, hvor du er på havet:
• Breddegraden: Hvor langt mod syd eller nord er du?
• Længdegraden: Hvor langt mod øst eller vest er du?
På illustrationen kan du se både længdegrader og breddegrader. Længdegraderne går fra pol til pol og breddegraderne går ’vandret’ rundt om jorden. Bemærk, at længdegraderne er lige lange, men ikke parallelle. De nærmer sig hinanden mod polerne. Breddegraderne er til gengæld parallelle, men de cirkler, de danner, bliver mindre og mindre – jo tættere på en af polerne, man kommer. Den længdegrad, der er fastlagt som 0 grader, kaldes også Greenwich-meridianen. Den går igennem det kongelige observatorium i Greenwich, England. Længdegrader måles i grader øst eller vest for denne Greenwich meridian. Der kan måles op til 180 grader øst og 180 grader vest.
Breddegraden fortæller dig, hvor langt mod syd eller nord du befinder dig
Der findes en formel, man kan anvende til at finde den breddegrad, man befinder sig på:
Breddegrad = 90° – Solens højde i grader + Solens deklination i grader
Solens højde i grader: For at finde den breddegrad, du befinder dig på, skal du altså måle Solens højde præcis ved middagstid, kl. 12, når den står højest på himlen. Nu skal du bestemme den vinkel, der er mellem Solen og horisonten. Denne vinkel kan man finde ved hjælp af et instrument, der hedder en Sekstant. Man kan også finde den i en tabel.
Og endelig kan du finde den med metoden, der er beskrevet her i afsnittet, men husk, den er upræcis. OG – HUSK, at du skal bruge solformørkelsesbriller, hvis du skal se direkte mod Solen! Solens deklination kan du finde i grafen nedenfor eller i en tabel.
Længdegraden fortæller, hvor langt mod øst eller vest du befinder dig
Det var først omkring 1750, at man fandt en metode til præcist at bestemme længdegraden, så man kunne orientere sig korrekt i forhold til øst og vest. Problemet er nemlig, at Solen står højest på himlen (kulminerer) på forskellige tidspunkter, afhængigt af hvor man er. For eksempel kulminerer Solen én time senere (=1 tidszone), hvis man befinder sig 15° længere mod vest (fordi 24 tidszoner er 15°*24=360°).
Den eneste mulighed for at finde ud af hvor (cirka) man befandt sig, var ved hjælp af denne ligning:
Den distance man har sejlet = skibets hastighed × tid. 6 Med andre ord: Hvis man kender det præcise tidsrum, man har sejlet, og skibets hastighed, kan man beregne den afstand man har tilbagelagt. Skibets hastighed blev dengang målt med et instrument, som kaldes en log. Tiden bestemte man med hjælp af et sandur (et timeglas), som dog ikke er særligt præcist. Så problemet med at bestemme længdegraden var i virkeligheden et spørgsmål om præcis tidsmåling.
FAKTABOKS: MÅL MED HÆNDERNE:
Bestem en stjernes højde over horisonten med dine hænder
Du kan selv prøve at bestemme en stjernes højde over horisonten (Du må IKKE umiddelbart gøre det med Solen,for man må aldrig kigge direkte mod Solen! Hvis du gør det mod Solen, SKAL du have solformørkelsesbriller på).
Sådan gør du: Du knytter dine hænder og starter med at holde fx den venstre i vandret position med tommelfingeren opad. Derefter placerer du den knyttede højre hånd ovenpå den venstre (også med tommelfingeren opad). Og sådan fortsætter du med at skifte, til du rammer, den stjerne du gerne vil bestemme højde på. En hånd svarer ca. til 10 grader – dvs. hvis du har skiftet hånd 4 gange, vil stjernen være ca. 40° over horisonten. (Man kan gøre det mere præcist, hvis man også bruger pegefingerens bredde til sidst – det svarer til ca 10° ) Hvis du er i Danmark (ca. 56° nord), skal du stable ca. 5-6 knytnæver fra horisonten op til Nordstjernen. Ved (0 grader) ville den være ved horisonten, og ved Nordpolen (90 grader) ville den være lige over hovedet.
(DUMMYBILLEDE)
OPGAVER :
GIVER 10.000 BOOSTERPOINTS
Løs ca. 80 % af opgaverne og din lærer kan udløse 10.000 i Klimamatch’app’en
Du spørger : Hvad er Klimamatch-app’en.
Se her (link til forside)
OPGAVE 1:
Hvordan finder du nord? Det er nat, og du er faret vild et sted Danmark. Du ved, at du skal nordpå. Hvad kan du bruge for at finde vej? Kom med fem ideer til måder, du kan navigere på.
OPGAVE 2: Observer stjernehimlen Lav en observation hen over en aften, hvor det er stjerneklart, og hvor man kan se, at stjernebillederne flytter sig rundt om et stabilt centrum – Nordstjernen. Du kan fx vælge stjernebillederne Cassiopeia og Karlsvognen. Du kan evt. også gøre det hen over en uges / måneds tid. Denne gang skal du observere på samme tidspunkt hver aften.
OPGAVE 3: Hvor højt står Nordstjernen? Gå ud en aften, hvor det er stjerneklart og bedøm, hvor højt Nordstjernen står derfra, hvor du er. Brug metoden, der er beskrevet i faktaboks XX.
OPGAVER: