Географическая дальность и дальность свечения
Сила света, или свечная мощность, выражается в международных единицах, называемых канделами. Интенсивность лучей маяка может варьироваться от тысяч до миллионов кандел. Дальность видимости света зависит от атмосферных условий и высоты над уровнем моря. Поскольку географический горизонт ограничен кривизной Земли, его можно легко рассчитать для любой высоты стандартными геометрическими методами. При работе с маяками всегда предполагается, что наблюдатель находится на высоте 15 футов (4,6 м), хотя на больших кораблях он может находиться на высоте 40 футов (12 м) над морем. Если предположить, что светильник находится на высоте 100 футов (30,5 м), то дальность до наблюдателя, находящегося на высоте 15 футов над горизонтом, составит около 16 морских миль (29,6 км). Это называется географической дальностью действия света. (Одна морская миля — расстояние на поверхности Земли, пройденное за одну минуту дуги широты, — эквивалентна 1,15 стат. мили или 1,85 км).
Дальность свечения фонаря — это предельная дальность, на которой он виден при преобладающих атмосферных условиях и без учета ограничений, вызванных высотой и кривизной Земли. Таким образом, очень мощный светильник, расположенный низко, может иметь дальность свечения в ясную погоду больше, чем та, которую моряк видит на горизонте. Мощные огни обычно видны над горизонтом, потому что свет рассеивается вверх частицами водяного пара в атмосфере; это явление известно под названием «световой поток».
Атмосферные условия оказывают заметное влияние на световой диапазон фонарей. Они определяются коэффициентом пропускания, который выражается в процентах до максимального значения в 100 процентов (представляющего собой идеально чистую атмосферу, которая на практике никогда не достигается). Ясная погода на Британских островах соответствует примерно 80 процентам пропускания, но в тропических регионах этот показатель может достигать 90 процентов, увеличивая дальность свечения фонаря мощностью 10 000 кандел с 18 до 28 морских миль (33-52 км). И наоборот, в тумане или дымке с коэффициентом пропускания около 60 процентов для поддержания дальности освещения в 18 морских миль потребуется фонарь мощностью 1 000 000 кандел. В густом тумане, при видимости до 100 ярдов или метров, свет в 10 000 000 000 кандел едва ли будет виден на расстоянии половины морской мили (0,9 км). Поскольку средние условия ясной погоды значительно отличаются в разных регионах мира, дальность света всех маяков по международному соглашению указывается при произвольном стандартном условии ясной погоды, соответствующем дневной метеорологической видимости в 10 морских миль (19 км), или 74-процентной видимости. Это известно как номинальная дальность действия огня. Для определения фактической дальности свечения в условиях преобладающей видимости мореплаватели пользуются таблицами пересчета.
Поскольку огни очень большой интенсивности дают убывающую отдачу в плане оперативной эффективности, от большинства очень мощных огней отказались. Как правило, достаточным считается максимум 100 000 кандел при дальности действия в ясную погоду 20 морских миль (37 км). Тем не менее, все еще существуют некоторые очень мощные огни, которые по особым причинам должны быть видны на расстоянии при дневном свете.
