(Aflați cum și când să eliminați acest mesaj șablon)
Direcție versus direcțieEdit
Pentru a respecta o direcție nu este, în general, același lucru cu a merge într-o direcție dreaptă de-a lungul unui cerc mare. Dimpotrivă, se poate respecta un mare cerc, iar relevmentul se poate schimba. Astfel, relevmentul unei traiectorii drepte care traversează Polul Nord se schimbă brusc la polul de la nord la sud. Atunci când se călătorește spre est sau spre vest, numai pe Ecuator se poate menține direcția est sau vest și se poate merge drept (fără a fi nevoie să se cârmuiască). Oriunde altundeva, menținerea latitudinii necesită o schimbare de direcție, necesită cârmuire. Cu toate acestea, această schimbare de direcție devine din ce în ce mai neglijabilă pe măsură ce ne deplasăm la latitudini mai mici.
Busola magneticăEdit
Pământul are un câmp magnetic care este aproximativ aliniat cu axa sa de rotație. O busolă magnetică este un dispozitiv care utilizează acest câmp pentru a determina direcțiile cardinale. Busolele magnetice sunt utilizate pe scară largă, dar sunt doar moderat de precise. Polul nord al acului magnetic se îndreaptă spre polul nord geografic al Pământului și invers. Acest lucru se datorează faptului că polul nord geografic al Pământului se află foarte aproape de polul sud magnetic al Pământului. Acest pol sud magnetic al Pământului situat la un unghi de 17 grade față de polul nord geografic atrage polul nord al acului magnetic și viceversa.
SoareleEdit
Poziția Soarelui pe cer poate fi folosită pentru orientare dacă se cunoaște ora generală a zilei. Dimineața, Soarele răsare aproximativ în est (spre est numai la echinocții) și se îndreaptă în sus. Seara, acesta apune în vest, din nou aproximativ și numai spre vest exact la echinocții. În mijlocul zilei, acesta se află la sud pentru telespectatorii din emisfera nordică, care trăiesc la nord de Tropicul Cancerului, și la nord pentru cei din emisfera sudică, care trăiesc la sud de Tropicul Capricornului. Această metodă nu funcționează foarte bine atunci când ne aflăm mai aproape de ecuator (adică între Tropicul Cancerului și Tropicul Capricornului), deoarece, în emisfera nordică, soarele poate fi direct deasupra capului sau chiar la nord în timpul verii. În schimb, la latitudini joase din emisfera sudică, soarele se poate afla vara la sud de observator. În aceste locații, trebuie mai întâi să se determine dacă soarele se deplasează de la est la vest prin nord sau prin sud, urmărindu-i mișcările – de la stânga la dreapta înseamnă că trece prin sud, în timp ce de la dreapta la stânga înseamnă că trece prin nord; sau se poate urmări umbra soarelui. Dacă acestea se mișcă în sensul acelor de ceasornic, soarele se va afla în sud la prânz, iar dacă se mișcă în sens invers acelor de ceasornic, atunci soarele se va afla în nord la prânz. Soarele răsare din est și apune în vest.
Din cauza înclinării axiale a Pământului, indiferent de locația privitorului, există doar două zile pe an în care soarele răsare exact spre est. Aceste zile sunt echinocțiile. În toate celelalte zile, în funcție de perioada din an, soarele răsare fie la nord sau la sud de estul adevărat (și apune la nord sau la sud de vestul adevărat). Pentru toate locațiile, soarele răsare la nord de est (și apune la nord de vest) de la echinocțiul de nord până la cel de sud, iar soarele răsare la sud de est (și apune la sud de vest) de la echinocțiul de sud până la cel de nord.
Cadran de ceasEdit
Există o metodă tradițională prin care un ceas analogic poate fi folosit pentru a localiza nordul și sudul. Soarele pare să se deplaseze pe cer pe o perioadă de 24 de ore, în timp ce acul orei de pe cadranul unui ceas de 12 ore are nevoie de douăsprezece ore pentru a efectua o rotație. În emisfera nordică, dacă ceasul este rotit astfel încât acul orelor să fie îndreptat spre Soare, punctul aflat la jumătatea distanței dintre acul orelor și ora 12 va indica sudul. Pentru ca această metodă să funcționeze în emisfera sudică, ceasul 12 este îndreptat spre Soare, iar punctul aflat la jumătatea distanței dintre mâna orei și ora 12 va indica nordul. În timpul orei de vară, aceeași metodă poate fi utilizată folosind ora 1 în loc de ora 12. Diferența dintre ora locală și ora fusului orar, ecuația timpului și (în apropierea tropicelor) schimbarea neuniformă a azimutului Soarelui la diferite momente ale zilei limitează acuratețea acestei metode.
Cadran solarEdit
Un cadran solar portabil poate fi folosit ca un instrument mai precis decât un ceas pentru determinarea direcțiilor cardinale. Deoarece designul unui cadran solar ține cont de latitudinea observatorului, acesta poate fi folosit la orice latitudine. A se vedea: Cadran solar#Utilizarea unui cadran solar ca busolă.
AstronomieEdit
Astronomia oferă o metodă de a găsi direcția pe timp de noapte. Toate stelele par să se afle pe sfera cerească imaginară. Din cauza rotației Pământului, Sfera Celestă pare să se rotească în jurul unei axe care trece prin polii Nord și Sud ai Pământului. Această axă intersectează Sfera Celestă la polul nordic și la polul sudic celest, care apar observatorului ca aflându-se direct deasupra polului nordic, respectiv sudic, la orizont.
În ambele emisfere, observațiile cerului nocturn arată că stelele vizibile par să se deplaseze pe traiectorii circulare, cauzate de rotația Pământului. Acest lucru se observă cel mai bine într-o fotografie cu expunere lungă, care se obține prin blocarea obturatorului deschis pentru cea mai mare parte a părții intens întunecate a unei nopți fără lună. Fotografia rezultată dezvăluie o multitudine de arcuri concentrice (porțiuni de cercuri perfecte) din care centrul exact poate fi derivat cu ușurință și care corespunde polului ceresc, care se află direct deasupra poziției polului adevărat (Nord sau Sud) de la orizont. o fotografie publicată, expusă timp de aproape 8 ore, demonstrează acest efect.
Polul ceresc nordic se află în prezent (dar nu permanent) la o fracțiune de 1 grad de steaua strălucitoare Polaris. Poziția exactă a polului se schimbă de-a lungul a mii de ani din cauza precesiei echinocțiilor. Polaris este cunoscută și sub numele de Steaua Polară și este denumită generic stea polară sau lodestar. Polaris este vizibilă doar pe timp frumos, noaptea, pentru locuitorii din emisfera nordică. asterismul „Carul Mare” poate fi folosit pentru a o găsi pe Polaris. Cele 2 stele de colț ale „tigăii” (cele opuse mânerului) indică deasupra vârfului „tigăii” spre Polaris.
În timp ce observatorii din emisfera nordică pot folosi steaua Polaris pentru a determina polul nordic ceresc, Steaua Sudică a constelației Octans este cu greu vizibilă suficient de mult pentru a fi folosită pentru navigație. Din acest motiv, alternativa preferată este utilizarea constelației Crux (Crucea Sudului). Polul ceresc sudic se află la intersecția dintre (a) linia de-a lungul axei lungi a crucii (adică prin Alpha Crucis și Gamma Crucis) și (b) o linie care taie perpendicular linia care unește „Punctele” (Alpha Centauri și Beta Centauri).
GyrocompassEdit
La sfârșitul secolului al XIX-lea, ca răspuns la dezvoltarea navelor de luptă cu tunuri transversale de mari dimensiuni care afectau busolele magnetice și, probabil, pentru a evita necesitatea de a aștepta vremea bună pe timp de noapte pentru a verifica cu precizie alinierea cu nordul adevărat, a fost dezvoltat girocompasul pentru utilizarea la bordul navelor. Deoarece găsește nordul adevărat, mai degrabă decât cel magnetic, este imun la interferențele câmpurilor magnetice locale sau de la bordul navei. Dezavantajul său major este că depinde de o tehnologie pe care multe persoane ar putea să o considere prea scumpă pentru a o justifica în afara contextului unei operațiuni comerciale sau militare de amploare. De asemenea, are nevoie de o sursă de alimentare continuă pentru motoarele sale și de faptul că i se poate permite să stea într-o locație pentru o anumită perioadă de timp, timp în care se aliniază în mod corespunzător.
Pe la sfârșitul secolului al XX-lea, apariția sistemelor de poziționare globală (GPS) bazate pe sateliți a oferit încă un mijloc pentru ca orice persoană să determine cu precizie nordul adevărat. În timp ce receptoarele GPS (GPSR) funcționează cel mai bine cu o vedere clară a întregului cer, acestea funcționează ziua sau noaptea și în orice condiții meteorologice, cu excepția celor mai severe. Agențiile guvernamentale responsabile de sateliți monitorizează și ajustează în permanență sateliții pentru a menține alinierea lor precisă cu Pământul. Spre deosebire de girocompas, care este cel mai precis atunci când este staționar, receptorul GPS, dacă are doar o singură antenă, trebuie să fie în mișcare, de obicei cu mai mult de 0,1 mph (0,2 km/h), pentru a afișa corect direcțiile busolei. Pe nave și aeronave, receptoarele GPS sunt adesea echipate cu două sau mai multe antene, atașate separat de vehicul. Latitudinile și longitudinile exacte ale antenelor sunt determinate, ceea ce permite calcularea direcțiilor cardinale în raport cu structura vehiculului. În aceste limite, GPSR-urile sunt considerate atât precise, cât și fiabile. Astfel, GPSR a devenit cel mai rapid și mai convenabil mod de a obține o aliniere verificabilă cu direcțiile cardinale.
.