1海里等于多少公里(一节等于多少海里)

—昔柒

海里的地理知识数不胜数,绝非一篇文章所能涵盖。本文所指的“海里”,是个国际度量单位。中学生最早接触这个单位,是在新课标高中地理选修二《海洋地理》中介绍的《联合国海洋法公约》,该公约规定的领海、毗邻区和专属经济区范围,均以“海里”作单位。“海里”是怎么来的?为什么有公里、米等长度单位,还会出现“海里”?其实,“海里”蕴含着丰富的地理知识,需要我们去认知。

一、“海里”的来历

近代以前的海上航行,由于在一望无际的大海上没有参照物,对距离、速度、位置的测量是比较困难的。在经纬度被应用于航海之前,航行一般是靠星图、罗盘定位。16世纪,航海仪器被发明出来,经纬度开始被加入到海图中,1617年,荷兰科学家斯内尔(Snell)以24024英里(38662.9公里)评估了地球的周长,之后的科学家们不断地改进这一测量结果,使得海上导航的参照系越来越精确。

之所以将经纬度作为测量海距的依据,主要得益于数学和天文学的发展,人们发现用经纬度测量海距十分方便。在地球上任何海域,只要有一只指南针、一只精确的钟表、一根竹竿和一把卷尺(或者量角器),就可简易地测出当地的经纬度。为了计算方便,我们取春分日当天,行驶在北大西洋的船只为例。水手配戴的手表显示的是伦敦时间(本初子午线标准时),在太阳处在正南时,假设此时手表显示为15时,就说明船只所处经度比本初子午线偏西正好三个时区(每个时区的中心经线度数相差15°),即西经45°。

图1:地球经纬度简易测量方法

与此同时,水手在甲板上垂直地插上竹竿并固定住,再测量此时竹竿影子的长度,假设杆长与影长之比为1(tanα=1,则α=45°) ,便可知该地是北纬45°(如图1所示,角θ即为纬度)。

于是这位水手便知道:此时船只正行驶在北大西洋中心偏西位置。与已知的陆地某点经纬度相对照,该水手会进一步知道:保持西偏北航向行驶,即将靠近纽芬兰岛东岸。人们根据一年中太阳直射点变化规律,利用更科学的工具,参照这种方法,在任意时点均可推算出当地的经纬度。

当时的人们认为地球是正球形的,那么地球的每条经线长度都相等,且等于赤道长度的一半。为了测算方便,人们将一条经线跨1分(1度等于60分,圆周为360度)纬度的距离计为1海里,“1海里”实际上是将地球每条经线平均切分为10800份(180×60)后每1份的长度,计作1 n mile。

二、“海里”的长度

最早运用“海里”测量海距的船只,大多是航行于大西洋和地中海的欧洲船只,他们将地球子午线上纬度1分所对应的弧长,定义为海洋里的“1海里”。而事实上,航海家们很早就知道地球的子午圈并非是规则的圆形。2000多年前,古希腊天文学家托勒密根据前人测量结果,绘制了一份标有8000多个经纬度的地中海地图,用于船只定位和确定航程。经过航海家的反复验证,发现许多航线的距离存在偏差,从而发现了地球的单位经纬线长度并非完全相等,也就是说:地球的不同海域,“1海里”的长度是不一样的。

但海上航行毕竟对距离的精确度要求不高,而且船员可以通过不间断测量修正测量结果,更重要的是,用“海里”计量海距,通常情况下非常便捷实用,于是,人们搁置了“1海里”的精确长度问题。

现如今我们知道,地球子午圈是一个椭圆弧,它在不同纬度的曲率是不同的,因此,纬度1分所对应的经线弧长也是不相等的。曲率越大,纬度1分所对应的经线弧长越短,反之越长。也就是说,赤道附近纬度1分所对应的经线弧长最短,两极附近最长。具体的说,赤道附近1海里长度为1843米,两极1海里长度为1862米。我们知道,地球的平均半径为6371300米,周长为:6371300米×2×3.14159=40032058米,那么1海里的平均长度应为40032058÷360÷60≈1853.3米。

现代航海的导航设备虽已十分发达,但由于“海里”已成为习惯性度量所用单位,因此被保留了下来。我国确定1海里的长度为1852米,这也是世界上大多数国家采用的标准。美国标准为1851.01米,英国标准为1854.55米,俄罗斯标准为1855.78米,不同的标准在比照时需要进行换算。

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