Khoảng cách hàng hải

Khoảng cách hàng hải (còn được gọi là dặm biển, ký hiệu NM hoặc nmi) là một đơn vị đo chiều dài trong hàng hải, tương đương với một phút của cung vĩ độ bất kỳ hoặc một phút của vòng cung kinh độ tại đường xích đạo. Theo quy ước quốc tế, 1 hải lý = 1852 m (khoảng 6076,115486 feet).

Đây là một đơn vị không thuộc hệ SI (mặc dù được chấp nhận trong hệ thống quốc tế của các đơn vị BIPM) và được sử dụng chủ yếu bởi các hoa tiêu trong ngành hàng hải và hàng không, cũng như trong các nghiên cứu địa lý. Hải lý thường được dùng trong các văn bản pháp lý và điều ước quốc tế, đặc biệt liên quan đến các ranh giới biển. Nó phát triển từ dặm biển và có liên quan đến dặm địa lý.

Hải lý vẫn được sử dụng rộng rãi trong hàng hải và hàng không toàn cầu nhờ tính tiện lợi của nó trong việc làm việc với các bản đồ hàng hải. Hầu hết các bản đồ hàng hải sử dụng hệ chiếu Mercator có tỷ lệ khác nhau tùy thuộc vào vị trí, từ xích đạo đến vĩ độ 80° bắc hoặc nam. Do đó, không thể hiển thị tỷ lệ tuyến tính cho các bản đồ quy mô nhỏ hơn khoảng 1/80,000. Vì hải lý thực tế là một phút của vĩ độ, việc đo khoảng cách trên bản đồ rất dễ dàng bằng cách sử dụng thước đo và tỷ lệ vĩ độ trên bản đồ.

Khái niệm

Hải lý quốc tế được định nghĩa bởi Hội nghị Thủy văn quốc tế lần thứ nhất tại Monaco vào năm 1929, với chiều dài chính xác là 1852 mét. Đây là định nghĩa được công nhận rộng rãi hiện nay và được chấp nhận bởi Tổ chức Thủy văn quốc tế cũng như Văn phòng Quốc tế về Cân nặng và Đo lường (BIPM). Trước năm 1929, các quốc gia khác nhau sử dụng các định nghĩa khác nhau, và Liên Xô, Anh Quốc và Hoa Kỳ chưa chấp nhận định nghĩa quốc tế.

Định nghĩa hải lý của Anh và Mỹ dựa trên hình cầu Clarke (1866): cụ thể, họ đã đưa ra các xấp xỉ khác nhau cho độ dài một phút cung trên một vòng tròn của một lĩnh vực giả thuyết có diện tích tương tự như hình cầu Clarke. Hải lý của Hoa Kỳ được xác định là 1.853,248 mét (6.080,20 feet Mỹ, dựa trên định nghĩa của feet). Mendenhall đưa ra định nghĩa này vào năm 1893, nhưng nó đã được thay thế bởi hải lý quốc tế vào năm 1954. Hải lý của Anh, còn gọi là dặm Admiralty, được quy định là 6.080 feet (1.853,184 m), nhưng định nghĩa này đã bị loại bỏ vào năm 1970. Hiện nay, định nghĩa chuẩn là 1852 mét.

Dặm biển

Trong tiếng Anh, hải lý được định nghĩa là khoảng cách một phút cung của vĩ độ ở bất kỳ vĩ độ nào. Nó thay đổi từ khoảng 1.842,9 mét (6.046 feet) tại xích đạo đến khoảng 1.861,7 mét (6.108 feet) tại các cực, với giá trị trung bình là 1.852,3 mét (6.077 feet). Hải lý quốc tế được chọn là số nguyên mét gần nhất với giá trị trung bình của dặm biển.

Gần đây, Mỹ đã điều chỉnh định nghĩa của mình. Trong ấn bản năm 1966 của Bowditch, hải lý được định nghĩa là một 'hải lý'. Tuy nhiên, trong ấn bản năm 2002, định nghĩa được cập nhật, cho rằng 'hải lý' có giá trị gần đúng là 6.080 feet cho chiều dài một phút cung dọc theo kinh tuyến tại vĩ độ 48°.

Hải lý cũng từng được định nghĩa là 6.000 feet hoặc 1.000 sải trong các đơn vị đo lường như 'Dresner's measure'. Lưu ý rằng định nghĩa này không nên nhầm lẫn với hải lý hiện tại.

Dặm địa lý

Dặm địa lý đại diện cho chiều dài của một phút kinh độ dọc theo đường xích đạo, tương đương khoảng 1.855,4 mét theo tiêu chuẩn quốc tế (1924) hoặc khoảng 1.855,325 mét theo hình elip WGS 84. Bowditch định nghĩa nó là 6.087,08 feet, tương đương với 1.855,34 mét. Thuật ngữ 'dặm địa lý' cũng từng được dùng để chỉ dặm biển, mà sau này đã trở thành hải lý quốc tế.

Cần phân biệt với đơn vị tương tự được gọi là geografische Meile trong các phép đo lịch sử của Đức. Đơn vị này được thiết lập để đại diện cho chiều dài của một phút cung dọc theo đường xích đạo và được chuẩn hóa là 7.421,6 mét. Tại Đức, thuật ngữ 'Mile', 'UHR' hoặc 'Stunde' thường chỉ 24.000 feet địa phương, tức là khoảng cách mà người ta có thể đi bộ trong một giờ (Stunde).

Dặm điện báo

Một dặm điện báo là khoảng cách của một phút cung dọc theo đường xích đạo.

Dặm chiến thuật hoặc dặm dữ liệu

Đối với các hệ thống radar tên lửa đạn đạo, tên lửa hành trình và tên lửa chống tàu do NATO sử dụng, một dặm điện báo tương đương với 6.000 feet (1.828,8 m). Trong Hải quân Hoàng gia, đơn vị này được gọi là dặm dữ liệu.

Dặm Radar

Trong lý thuyết radar, dặm dữ liệu (6.000 feet) được sử dụng như một đơn vị chiều dài. Dặm radar là khoảng thời gian cần thiết để một xung radar di chuyển một dặm dữ liệu ra và trở lại, tương đương với 12,277 mili giây. Giá trị này liên quan đến tốc độ ánh sáng (khoảng 3 × 10^8 m/s). Phạm vi radar có thể được xác định bằng cách chia thời gian lắng nghe (thời gian lặp lại xung trừ đi độ rộng xung) cho một dặm radar.

Ký hiệu của đơn vị

Tổ chức Thủy văn Quốc tế và Văn phòng Quốc tế về Cân nặng và Đo lường sử dụng ký hiệu M cho hải lý, trong khi Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế ưa chuộng ký hiệu NM. Ký hiệu nm, dù có sự nhầm lẫn với đơn vị nanomet trong hệ SI, vẫn được sử dụng phổ biến. Biểu tượng SI cho niutơn mét là Nm (có khoảng cách) hoặc N·m,Nm, vì tiền tố chỉ có thể đứng trước ký hiệu đơn vị.

Lịch sử

Trước đây, hải lý được định nghĩa là một phút cung dọc theo một kinh tuyến của Trái Đất (từ bắc đến nam), dẫn đến một kinh tuyến có chính xác 180 × 60 = 10.800 hải lý lịch sử. Định nghĩa này có thể được dùng để ước lượng sự thay đổi vĩ độ trên bản đồ hải lý. Định nghĩa ban đầu tính một nửa vòng cung kinh tuyến, nên hải lý lịch sử là khoảng (2 ×10)/10.800 = 1.851,851851... mét. Theo IUGG hiện tại, với kinh tuyến tiêu chuẩn 20.003.931,4585 mét, hải lý lịch sử trung bình là 1.852,216 m.

Định nghĩa lịch sử của hải lý đã thay đổi dựa trên chiều dài của một phút cung, dẫn đến việc dặm hải lý không phải là một độ dài cố định trên bề mặt Trái Đất, mà thay đổi dần từ đường xích đạo đến các cực, do sự dẹt của Trái Đất. Do đó, cần phải tính toán trung bình. Chiều dài này là khoảng 1.861 mét ở các cực và 1.843 mét ở đường xích đạo.

Các quốc gia đã từng có các định nghĩa khác nhau về hải lý. Điều này tạo ra sự đa dạng và phức tạp trong việc đo lường góc, kết hợp với sự không chắc chắn của các đơn vị có nguồn gốc địa lý. Tuy nhiên, vào năm 1929, Hội nghị Thủy văn Quốc tế tại Monaco đã đạt được thỏa thuận quốc tế về định nghĩa hải lý, với một hải lý quốc tế bằng [[1 E3 m|1852 mét]], tương đương với 1.852 ki lô mét, và gần khớp với các giá trị lịch sử là 1.851,851 mét và tiêu chuẩn là 1.852,216 mét.

Sự sử dụng các góc dựa trên chiều dài được đề xuất đầu tiên bởi E. Gunter, trong chuỗi Gunter nổi tiếng. Vào thế kỷ 18, mối quan hệ giữa một dặm 6000 (hình học) bàn chân và một phút của vòng cung trên bề mặt Trái Đất đã được áp dụng như một tiêu chuẩn phổ quát cho đất và biển. Km số liệu đã được chọn để đại diện cho một phút phân độ của vòng cung, tương tự như việc chia vòng tròn thành 400 độ và 100 phút.

Chuyển đổi sang các đơn vị khác

Một hải lý quốc tế có thể được chuyển đổi thành:

• 1852 m (chính xác)
• 1.150779 dặm (tương đương) (chính xác: 57.875/50.292 dặm)
• 2,025.372 lát (chính xác: 2315000/1143 lát)
• 6,076.1155 phít (chính xác: 2315000/381 phít hoặc 1822831/300 phít đo đạc)
• 1,012.6859 sải (chính xác: 1157500/1143 sải)
• 10 cáp quốc tế (chính xác)
• 10.126859 cáp Anh (100 sải) (chính xác: 11575/1143 cáp Anh)
• 8.439049 cáp Mỹ (120 sải) (chính xác: 57.875/6.858 cáp Mỹ)
• 0.998383 phút cung xích đạo (dặm địa lý truyền thống)
• 0.9998834 phút cung kinh tuyến trung bình (hải lý lịch sử trung bình)

Đơn vị phối hợp

Các đơn vị gốc của tốc độ, hay còn gọi là 'nút', được định nghĩa là một hải lý mỗi giờ. Thuật ngữ 'đăng nhập' dùng để đo khoảng cách mà tàu đã di chuyển qua nước, hoặc để đo tốc độ di chuyển qua nước (xem thêm con chip đăng nhập). Tốc độ và khoảng cách là hai yếu tố trực tiếp liên quan trong đo lường này.

Thuật ngữ 'nút' và 'đăng nhập' xuất phát từ phương pháp truyền thống sử dụng sợi dây thừng có nút để đo tốc độ của tàu. Khi dây được thả vào nước phía sau tàu, số lượng hải lý đi qua nước trong một khoảng thời gian nhất định sẽ cho biết tốc độ bằng 'nút thắt'. Hiện nay, các phương pháp đo lường tốc độ tàu bao gồm việc sử dụng cơ khí, điện tử, Doppler, siêu âm, radar hoặc GPS. Tốc độ đo bằng GPS có sự khác biệt so với các phương pháp khác vì nó đo tốc độ trên mặt đất, tính toán hiệu ứng của dòng chảy, trong khi các phương pháp khác đo tốc độ qua nước mà không tính đến dòng chảy.

• Chuyển đổi giữa các đơn vị đo lường
• Nút (đơn vị) và các đơn vị tốc độ
• Dặm và các loại đơn vị dặm
• Thứ tự kích thước (đo chiều dài)
• Đơn vị đo lường khác nhau

Ghi chú tham khảo

• Moritz, H. (1980), “Hệ thống Tham chiếu Địa lý”, Bulletin Geodesique, 54 (3). (Dữ liệu IUGG/WGS-84)
• Taff, Laurence G. (1981), Thiên văn học Toán học Spherical, John Wiley and Sons (Dữ liệu IAU)

Các liên kết bên ngoài

• Cơ quan Tiêu chuẩn Quốc gia: Cải thiện các giá trị cho yard và pound (1959)