Horizonte

Representación artística del horizonte por computador.

Tres tipos de horizontes.

El horizonte (del griego ορίζοντας, "orizonta": limitar) es la línea que aparentemente separa el cielo y la tierra. Vista desde cualquier ángulo esta línea siempre aparece a la altura de los ojos del espectador. Esta línea es en realidad una circunferencia en la superficie de la Tierra centrada en el observador.

En otros dominios, el horizonte se define como un plano que pasa por el centro de la Tierra y es perpendicular a la línea cenit-nadir (un radio desde el centro de la tierra hacia la superficie) o la vertical. Tal es el horizonte astronómico u horizonte racional. Los términos de su definición consideran que la esfera celeste no está centrada en el observador sino en el centro de la Tierra. Como el radio de la tierra es despreciable frente a la magnitud de la esfera celeste, este plano coincide con el plano perpendicular al radio de la Tierra que pasa por los ojos del observador.

Se definen otros tipos de horizontes atendiendo al punto de vista del observador:

Horizonte aparente: plano ideal tangente a la superficie de la Tierra en el punto de observación.
Horizonte sensible u horizonte real: depende del paisaje local (montañas, edificios, etc.)
Horizonte geométrico: superficie cónica con vértice en el observador y tangente a la superficie terrestre.
Horizonte físico u horizonte óptico: determinado por la refracción atmosférica, que permite ver por debajo del horizonte real.

Salvo el horizonte astronómico y el horizonte aparente, todos los demás son horizontes ópticos pues están afectados por el fenómeno de la refracción.

El horizonte es un plano fundamental para algunas coordenadas celestes, por lo que de su correcto establecimiento depende la precisión de las medidas logradas. Tal es el caso de las coordenadas horizontales geocéntricas, en las que hay que tomar alturas sobre el horizonte de una estrella o de un planeta. Las medidas obtenidas in situ serán en principio referidas al horizonte aparente, y habrá que corregirlas por la refracción atmósférica y por la paralaje geocéntrica para obtener la altura referida al horizonte astronómico.

La paralaje geocéntrica -o de altura- disminuye con la altura sobre el horizonte, hasta hacerse nula en el cenit. Su corrección, para medidas de precisión, exige considerar a la Tierra como un elipsoide y no como una esfera (realmente es un geoide), tomándose el valor del radio terrestre en el punto de observación -no el radio medio-, amén de la altura sobre el suelo. Para estrellas muy lejanas la paralaje de altura puede no ser significativa.

En cuanto a la refracción, a 0º sobre el horizonte vale unos 34'. Puesto que el diámetro angular del Sol es de unos 32', cuando el disco del Sol toca el mar lo que vemos es su imagen refractada, pues el Sol está sobre nuestro horizonte óptico pero ya por debajo de nuestro horizonte geométrico. La refracción disminuye con la altura sobre el horizonte, al igual que sucedía con la paralaje de altura, anulándose en el cenit.

Distancia al horizonte

Suponiendo a la Tierra una esfera perfecta, lo que no es una mala aproximación en el mar, desde una altura $h$ el horizonte está (por el teorema de Pitágoras) a una distancia en línea recta del observador

$d={\sqrt {(R+h)^{2}-R^{2}}}$ ,

donde $R$ es el radio de la Tierra (6378,1 km).^[1] Puesto que $h$ es mucho menor que $R$ la expresión anterior se puede aproximar así:

$d={\sqrt {2Rh+h^{2}}}\approx {\sqrt {2Rh}}={\sqrt {2R}}{\sqrt {h}}\approx 3,572{\sqrt {h}}$ .

donde $h$ se da en metros y la distancia se obtiene en kilómetros.

La distancia a lo largo de la superficie terrestre al horizonte es, por trigonometría,

$s=R\arccos {R \over R+h}$ .

Como $h$ es mucho menor que $R$ , las tres distancias son muy parecidas. Como ejemplo, cuando $h$ = 8844 metros (la altura del monte Everest sobre el nivel del mar), las tres expresiones anteriores dan, respectivamente: 335.997, 335.920 y 335.687 metros, por lo que resulta evidente que en la práctica basta con utilizar la segunda expresión, $3,572{\sqrt {h}}$ , que es la más sencilla de las tres.

Distancia máxima de visibilidad recíproca entre dos elevaciones

Dos elevaciones separadas por el horizonte pueden unirse por una línea recta que pase por encima de la Tierra, por lo que puede verse una desde la otra hasta cierta distancia. Esta distancia no es otra que la suma de sus distancias al horizonte, como se ve en la figura.

Si el vigía del barco de la figura está a una altura $h_{B}$ , y la altura del faro sobre el nivel del mar es $h_{L}$ , entonces el vigía podrá ver el faro siempre que la distancia entre el faro y el barco sea menor que

3,572\,({\sqrt {h_{\mathrm {B} }}}+{\sqrt {h_{\mathrm {L} }}}).

Véase también

Referencias

↑ Ibáñez, Raúl (2011). El sueño del mapa perfecto. RBA Coleccionables, S. A. ISBN 978-84-473-6975-1. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

[1] Ibáñez, Raúl (2011). El sueño del mapa perfecto. RBA Coleccionables, S. A. ISBN 978-84-473-6975-1. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

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