水平線

水平線（すいへいせん、horizon）とは、水面（海）と空の境界をなす線のこと。作図などにおいて、水平面に平行な線を「水平線」ということもある。

地球が球体であることから、ある距離でそれ以上先の球面が見えなくなる。その位置が左右に線を引いているように見える。その線の位置が水上であった場合の呼び名が水平線である。

観察者からの距離は成人（目の高さ1.5ｍ）で約4.4kmほどである。観察者の位置が高ければ高いほど水平線は遠くなり、海岸の高層ホテルからでは水平線までの距離は16kmほどである。さらに、1960年代にアメリカ空軍が計測したところによると、高度約9,150mの大型ジェット機からでは395kmとなっている。理論上高度約9,150mからでは341kmが限界となるので、395kmとする数値は高度12,300m程度から測定されたものと見られる。

距離の計算式

観測者から水平線までの距離をx、観測者の海面からの目の高さをh、地球の半径をRとすると、 $x={\sqrt {(2R+h)h}}$ で算出できる。Rをhより十分大きいとみなすと、 $x=3570{\sqrt {h}}$ で概算できる。単位はm。

例えば、海面からの高さ20mの建物の上にいる目の高さが1.6mの観測者（つまり目の位置は海抜21.6m）から水平線までの距離は、 $3570{\sqrt {21.6}}\fallingdotseq 16591\;\mathrm {m}$ となり、約16.6kmである。しかし、同じ観測者が水面に立つ形で計算すると水平線までの距離は約4.5kmとなり、意外に水平線は近いということがわかる。

距離の計算式

関連項目