Bạn thường nghe người ta nhắc đến đường chân trời trong các chuyến đi biển, trong các bản tin. Vậy bạn có hiểu rõ đường chân trời là gì không? Cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về đường chân trời trong bài viết dưới đây nhé.
Nội Dung Bài Viết:
Đường chân trời là gì?
Đường chân trời tiếng Anh là skyline, là đường phân cách giữa mặt đất với bầu trời mà chúng ta có thể nhìn thấy rõ ràng.
Nói một cách đơn giản, đường chân trời là rìa mép vòng cung của Trái Đất trong tầm nhìn mà chúng ta quan sát được. Đường chân trời là đường giao giữa bầu trời và mặt đất, là giới hạn dưới cùng mà chúng ta nhìn thấy được bầu trời. Còn phần bên dưới thì bị Trái Đất che khuất.
Trái Đất có dạng hình cầu, tuy nhiên nó có chu vi quá lớn, khi nhìn vào đường phân cách đó chúng ta sẽ có cảm giác đó là 1 đường thẳng. Nhưng thực ra, nó chính là 1 đường vòng cung.
Đường chân trời là đường phân cách giữa mặt đất với bầu trời
Trên thực tế, đường chân trời không tồn tại một cách vật lý, chúng ta nhìn thấy bầu trời và mặt đất tiếp xúc với nhau là bởi giới hạn của mắt người không nhìn thấy được điểm xa tít mắt.
Thông thường, chúng ta sẽ nhìn thấy đường phân cách này ở những khu vực thoáng tầm nhìn, có thể là hoang mạc, biển, ở 2 cực,… Còn ở khu vực rừng núi, đô thị thường không nhìn thấy bởi vì các công trình kiến trúc, cây cối,… sẽ hạn chế tầm nhìn của bạn.
Vậy cuối đường chân trời là gì? Phía cuối chân trời chính là đường chân trời!
Chân trời là nghĩa gốc hay nghĩa chuyển? Chân trời là một từ mang nghĩa chuyển của từ “chân”. Nếu nói về nghĩa thì chân trời chỉ có một ý nghĩa duy nhất là đường phân cách giữa mặt đất với bầu trời.
Nghĩa gốc của từ “chân” là một bộ phận trên cơ thể.
Đường chân trời trong mỹ thuật, hội họa, bản vẽ phối cảnh là 1 đường nằm ngang được vẽ trên hình. Nó có thể là 1 đường bút chì tạm thời hoặc là biến đổi thành 1 đường cố định nơi mặt đất và bầu trời gặp nhau.
Công thức tính đường chân trời
Khi chúng ta bỏ qua sự ảnh hưởng của sự khúc xạ ánh sáng trong khí quyển, khoảng cách từ một người đang quan sát trên mặt đất đến đường chân trời sẽ được xác định theo công thức sau:
Công thức tính đường chân trời
d 
3.57 
Trong đó:
- d được tính bằng km.
- h là độ cao so với mực nước biển và nó được tính bằng m.
Ví dụ: Một người đứng trên mặt đất quan sát ở độ cao h=1.70m thì khoảng cách từ người đó đến đường chân trời sẽ là d = 4.65 km.
Tương tự, một người khi đứng trên mặt đất quan sát với độ cao h = 2m, thì khoảng cách từ người đó đến đường chân trời sẽ là d = 5km.
Nếu như người đó đứng trên một ngọn đồi hoặc tháp có độ cao h = 100m, thì đường chân trời sẽ cách người đó khoảng cách d = 39km.
Lưu ý, trên đây chỉ là cách xác định đường chân trời tương đối, bởi các trường hợp trên đều bỏ qua ảnh hưởng của khúc xạ ánh sáng trong khí quyển.
Với công thức trên, nếu như d tính bằng dặm và h tính bằng feet thì:
d 1.22
Công thức hình học
Nếu giả định Trái Đất là một hình cầu không có khí quyển thì chúng ta có thể dễ dàng tính ra khoảng cách từ người quan sát tới đường chân trời. Theo công thức liên hệ giữa tiếp tuyến và cát tuyến ở đường tròn, ta có:
= OA x OB
Trong đó:
d = OC = khoảng cách đến chân trời
D = AB = đường kính của Trái Đất
h = OB = độ cao của người quan sát so với mực nước biển.
D + h = OA = đường kính + độ cao người quan sát.
Phương trình trở thành:
= h (D+h)
Hoặc
d = 
+ 
,
r là bán kính Trái Đất
Tính khoảng cách đến chân trời
Ta cũng có thể sử dụng định lý Pythagore để tính khoảng cách đến chân trời. Do tia nhìn của người quan sát tiếp tuyến với đường tròn Trái Đất nên nó vuông góc với bán kính tại điểm tiếp xúc, tạo ra 1 tam giác vuông với cạnh huyền là tổng bán kính với độ cao của người đang quan sát so với mực nước biển. Với:
d = khoảng cách đến đường chân trời
h = chiều cao của người quan sát so với mực nước biển
R = bán kính của Trái Đất
Theo định lý Pythagore, ta có:
= 
+
+ 2Rh + 
= +
d =
Những công thức hình học gần đúng
Nếu như người quan sát đứng ở vị trí gần với mặt đất, thì độ cao h ở trong tham số (2R + h) có thể bỏ qua, khi đó công thức trở thành:
d = 
Với giá trị của bán kính Trái Đất là 6371 km thì khoảng cách tới đường chân trời là:
d 
3.57
với d được tính bằng km, h là độ cao được tính từ mực nước biển đến mắt của người quan sát với đơn vị đo là mét.
Nếu như sử dụng hệ thống đơn vị của Anh, thì khoảng cách từ người quan sát đến đường chân trời là:
d 
1.22
với d tính bằng dặm, h tính bằng feet.
Những công thức trên sẽ được sử dụng khi độ cao h rất bé so với bán kính Trái Đất (6.371 km), kể cả khi người quan sát đứng trên máy bay, trên 1 đỉnh núi, hoặc khinh khí cầu. Với các hằng số đã xác lập thì các công thức này có sai số trong phạm vi khoảng 1%.
Công thức tính chính xác với giả định Trái Đất là hình cầu
Nếu độ cao h là đáng kể so với bán kính R, như khi chúng ta quan sát từ các vệ tinh, thì cần phải có công thức tính chính xác:
d = 
Với R là bán kính Trái Đất (R và h cần phải tính cùng 1 đơn vị đo lường).
Ví dụ, nếu như vệ tinh ở độ cao 2000 km, thì khoảng cách đến đường chân trời sẽ là 5.430 kilômét (3.370 mi); nếu như ta bỏ qua tham số h thì sẽ cho ra 1 kết quả là 5.048 kilômét (3.137 mi) với sai số khoảng 7%.
Mục đích của việc vạch đường chân trời là gì?
Từ xa xưa, khi đài phát thanh, điện báo hoặc các phương tiện liên lạc hiện đại chưa có thì tầm nhìn của mắt người đến đường chân trời là rất quan trọng. Bởi thực tế thì đường chân trời quyết định phạm vi xa nhất có thể để truyền tải thông tin giữa mọi người.
Đường chân trời quyết định phạm vi xa nhất có thể để truyền tải thông tin
Xem thêm:
Ngày nay dù thời đại công nghệ đã phát triển như vũ bão nhưng đường chân trời vẫn rất quan trọng. Các phi công có nhiều kinh nghiệm vẫn thường sử dụng mối quan hệ trực quan giữa mũi máy bay với chân trời để điều khiển, xử lý máy bay. Thêm vào đó, người ta còn có thể dựa vào đường chân trời để xác định không gian.
Ngoài ra, trong lĩnh vực thiên văn học đường chân trời được sử dụng giống như một mặt phẳng nằm ngang qua sự quan sát của mắt người. Đây cũng chính là mặt phẳng cơ bản nhất của hệ tọa độ chân trời và là quỹ tích các điểm có độ cao 0 độ.
Vậy trong hình chiếu phối cảnh, đường chân trời là gì? Trên hình chiếu phối cảnh, đường chân trời chính là giao giữa mặt phẳng tầm mắt và mặt phẳng thẳng đứng.
Hy vọng những chia sẻ trên đây của muasieunhanh.com sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về đường chân trời là gì cũng như biết cách tính khoảng cách đường chân trời.
