水平線,水平線

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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。

上空から見る水平線水平線の見え方の模式図日本海の水平線

地球が球体であることから地球の半径と同じ半径をもつ円弧であり、観察者からの距離は約5km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。

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=(2R+h)h{\displaystyle 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=3570h{\displaystyle 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、357021.6≒16591m{\displaystyle 3570{\sqrt {21.6}}\fallingdotseq 16591m}となり、約16.6kmである。しかし、同じ観測者が水面に立つかたち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。