1. بخش بدنه اصلي:

• عقربه (Needle)که داراي دو جهت است، يکي جهت شمال ( در کمپاس برانتون هاي اصلي عموما به رنگ سفيد است و در برخي نمونه هاي مشابه با N مشخص شده است) و ديگري که به رنگ سياه است جهت جنوب را نشان مي دهد.

• تراز شيب سنج (Clinometer level) يا همان تراز استوانه اي.

• دستگاه تعديل (Damping mechanism) براي تخفيف در حرکت نوساني عقربه و پايداري بيشتر آن،

• پيچ برنجي کناري و ميخ شاخص(Side brass screw and Index pin) براي تنظيم و نشان دادن انحراف مغناطيسي.

نوک شمالي عقربه در نيمکره شمالي که زاويه انحراف مغناطيسي به سمت پايين است به سمت صفحه مدرج نزديک مي شود. يک وزنه کوچک الحاقي به سمت جنوبي عقربه اضافه شده است تا تعادل را در عقربه فراهم سازد. چنانچه کمپاس در نيمکره جنوبي يعني جايي که انحراف مغناطيسي به سمت بالاست استفاده شود بايد وزنه عقربه آن بر روي بخش شمالي عقربه بسته شود تا تعادل ايجاد گردد. براي عدم خطا در تشخيص عقربه سمت شمال بهتر است هميشه به وزنه دقت کنيم.

• يک آينه(Mirror) با يک خط محوري.

• روزنه ديد (Sight).

بوسيله يک لولا به بدنه متصل شده داراي:

• نوک نشانه روي خم شونده(Sighting tip) براي تراز کردن خط ديد.

مقياس آزيموت: که در آن براي نشان دادن جهات از سه رقم استفاده مي شود به عنوان مثال براي شمال 000 يا 360 درجه و براي جنوب 180 درجه. در اين مقياس تنها جهت شمال مبناي اندازه گيري ها است و يک راستا بر مبناي جهت گيري آن نسبت به شمال از 0 تا 360 درجه تعيين موقعيت مي شود.

مقياس هاي آزيموت و بيرينگ براي تعيين جهات جغرافيايي

موقعيت E و W در صفحه مدرج معکوس است، يعني E در سمت چپ صفحه مدرج ( معادل شماره 9ساعت ) و W در سمت راست صفحه ( معادل شماره 3 ساعت) بر روي صفحه مشخص شده اند. اين حالت براي اصلاح در خواندن زاويه طراحي شده است. شايان ذکر است حتي وقتيکه صفحه مدرج چرخانده مي شود، نوک شمال (سفيد رنگ) عقربه کمپاس هميشه رو به شمال قرار مي گيرد. براي مثال براي خواندن زاويه 045 ، ما صفحه را تراز کرده و به سمت راست شمال (جهت عقربه هاي ساعت ) مي چرخيم، اما نوک شمال عقربه به سمت چپ شمال مي گردد ( خلاف عقربه هاي ساعت )، يعني جايي که شرق برروي صفحه مدرج حک شده است و ما زاويه صحيح را قرائت مي کنيم.

کمپاس دستگاهي دقيق و حساس است و هرگز نبايد هنگام قدم زدن کمپاس را به صورت درباز حمل نمود. چنانچه کمپاس در حين عمليات صحرايي آسيب ببيند چنانچه آينه و شيشه محافظ اضافي به همراه داشته باشيم مي توانيم آن را تعويض کنيم، اما اگر لولا خم شود و يا محفظه هاي تراز بشکند، بايد کمپاس را براي تعمير به کارخانه سازنده فرستاد. چنانچه کمپاس در هواي باراني مورد استفاده قرار گيرد و يا آب به درون آن نفوذ کند، بايد کمپاس را باز کرده و آن را خشک کنيم چراکه اگر تکيه گاه عقربه خيس باشد، عقربه صحيح عمل نخواهد کرد. آينه کمپاس را مي توان با ضربه زدن به زائه کوچک نگهدارنده و برداشتن يک واشر فنري شبيه واشري که بر روي جعبه است، بيرون آورده و آينه جديد را جايگزين آن کرد. اين آينه را بايد طوري قرار دهيم که خط سياه نشانه روي آن در زاويه اي عمود بر محور لولاي درپوش کمپاس قرار گيرد. اين کار را مي توانيم با چرخاندن آينه تا زماني که خط نشانه روي آينه از وسط دريچه نشانه روي بگذرد، انجام دهيم. عمل ميزان را سپس با بستن درپوش کمپاس بر روي نوک برگردانده شده بازوي نشانه روي و مشخص نمودن تطابق نوک بازو با خط وسط آينه امتحان کنيم.

زمين داراي قطب هاي جغرافيايي يا شمال و جنوب حقيقي يعني جايي که محور هاي چرخش زمين سطح آن را قطع مي کنند، و قطب هاي مغناطيسي است، يعني جايي که خطوط ميدان مغناطيسي به صورت واگرا از زمين خارج (جنوب مغناطيسي ) و يا به صورت همگرا به آن وارد ( شمال مغناطيسي ) مي شوند.

زاويه بين شمال حقيقي و شمال مغناطيسي ” ميل مغناطيسي ” (magnetic declination) ناميده مي شود. ميل مغناطيسي با موقعيت، زمان ( سالانه و روزانه )، ناهنجاري هاي مغناطيسي محلي، ارتفاع (جزئي و قابل صرف نظر) و فعاليت هاي مغناطيسي خورشيد تغيير مي کند (Goulet, 1999). درواقع ميل زاويه بين نقطه اي که عقربه کمپاس به عنوان شمال نشان مي دهد و شمال حقيقي مي باشد. ميل مغناطيسي در طول خطوطي که اصطلاحا خطوط هم ارز (isogonic lines) ناميده مي شوند ثابت هستند. خط فرضي با ميل مغناطيسي صفر درجه از غرب خليج هودسن، درياچه سوپريور، درياچه ميشيگان و فلوريدا عبور مي کند. قطب شمال مغناطيسي در سال 1999 در موقعيت 79.8° N, and 107.0° W, 75 در مناطق قطبي کانادا در فاصله 1140 کيلومتري از شمال واقعي قرار داشت.

اختلاف موقعيت قطب هاي جغرافيايي و مغناطيسي

جدول انحراف مغناطيسي جهان

اگر عقربه کمپاس شرق يا غرب شمال واقعي را به عنوان شمال مشخص نمايد، اين اختلاف به ترتيب انحراف مغناطيسي شرقي يا غربي ناميده مي شود. شمال مغناطيسي (MN) هم در نيمکره شمالي و هم در نيمکره جنوبي به عنوان مرجع انحراف مغناطيسي است. براي تعيين انحراف مغناطيسي در يک منطقه مورد مطالعه ما مي توانيم از موارد زير استفاده کنيم:

2- نمودار هاي ايزوگوني چاپ شده و يا موجود در وب سايت ها: که انحراف مغناطيسي را نشان مي دهند.

تنظيم انحراف مغناطيسي در کمپاس:

يک کمپاس داراي کارآيي هاي فراواني است که تعدادي از مهمترين اين کاربردها در زير توضيح داده مي شود:

2. اندازه گيري زاويه پيچ براي عناصر خطي

4. اندازه گيري ضخامت حقيقي لايه ها

6. بدست آوردن موقعيت يک خط مابين دو نقطه

8. تعيين دو نقطه هم ارتفاع

وضعيت ساختارهاي خطي و صفحه اي داراي دو مشخصه اصلي است: راستا و ميل.

ميل  يک مشخصه عددي است يعني فقط يک عدد است ( مثل 045o يا N45oE). زاويه ميل به عبارت ديگر زاويه قائم بين ساختار خطي يا صفحه اي و سطح افق است. به صورت قرار دادي زوايه ميل را از افق به سمت پايين حساب مي کنند يعني ما زاويه يک ساختار نسبت به افق را به سمت پايين حساب مي کنيم نه بالا، خصوصا وقتي که داده ها را بر روي نيمکره پاييني شبکه استريونت وارد مي کنيم ( بلورشناسان از نيمکره بالايي نيز براي بلور ها استفاده مي کنند).

اين در وضعيت عمومي است و دو مولفه يعني راستا و ميل در عناصر خطي و صفحه اي معاني متفاوتي پيدا مي کنند. براي ساختار هاي صفحه اي مانند لايه بندي ( مرز هاي لايه ها )، گسل، فولياسيون و عناصر صفحه اي، روند و ميل به امتداد و شيب تبديل مي شوند که امتداد يک کميت عددي و شيب يک کميت برداري است

شيب تمايل يک صفحه شيبدار است. براي ساختار هاي خطي مانند يک خط لولا، محور يا خطوارگي، ما از روند (trend) و ميل (plunge) براي نشان دادن راستا و شيب استفاده مي کنيم. شايان ذکر است که صفحات افقي فاقد هر گونه امتدادي هستند زيرا آنها خط افق را در طول يک خط قطع نمي کنند.

ميل، مقدار شيب آن ساختار خطي است.

بنابراين روندهاي 000o و 180oبراي ساختار هاي خطي يکسان نيستند (تفاوت روند و امتداد). ساختار هاي خطي همچنين با زاويه پيچ (pitch) آن روي يک صفحه مشخص نيز تعريف مي شود. روند هر خط در يک صفحه قائم از امتداد آن صفحه طبعيت مي کند.

براي برداشت اطلاعات بوسيله يک کمپاس دو روش عمده وجود دارد:

2- روش غير مستقيم: در اين روش کمپاس با ساختار مورد نظر فاصله دارد و اطلاعات از راه دور برداشت مي شود. به اين روش نشانه روي مي گويند، يعني کاربر کمپاس بوسيله کمپاس به سمت سوژه مورد نظر نشانه رفته و اطلاعات مورد نظر خود را برداشت مي کند.

الف) روش نشانه روي کمري: اين روش براي نشانه روي و برداشت اطلاعات نقاطي که بالاتر از کاربر هستند ( يعني نقاطي که در ارتفاع بيشتري قرار دارند) استفاده مي شود. در اين روش کمپاس را در کف دست قرار داده و در حاليکه درپوش حاوي آينه نزديک به بدن ما قرار دارد، تصوير شيء مورد نظر را در داخل آينه يافته و آن را با خط محور آينه و شکاف بازوي نشانه روي منطبق مي کنيم و تراز کروي (چشم گاوي) را تنظيم کرده و اطلاعات مورد نظر خود را مي خوانيم.

ب) روش نشانه روي چشمي: اين روش براي سوژه هايي که هم ارتفاع يا پايين تر از کاربر قرار دارند کاربرد دارد. در اين روش ابتدا بازوي نشانه روي را در امتداد بدنه کمپاس قرار داده و زائده انتهايي را بر بازو عمود مي کنيم. درپوش کمپاس را در حالتي مي گيريم که با بدنه آن زاويه 30 تا 40 درجه بسازد ( زاويه اي که بتوان از آينه صفحه مدرج را ديد). حال کمپاس را روي دست گرفته و به سمت شيء نشانه مي رويم، در حاليکه از روزنه ديد به پنجره نشانه روي روي آينه و شيء نشانه رفته ايم،پس از حصول اطمينان از تراز بودن تراز کروي، اطلاعات مورد نظر را مي خوانيم. هرچه دست کشيده تر باشد اطلاعات برداشت شده صحيح تر خواهد بود.

اندازه گيري موقعيت ساختار هاي خطي:

اگر ساختار خطي پايين تر از خط ديد ما قرار گرفته باشد، بازوي نشانه روي و در پوش کمپاس را باز کرده و شکاف بلند بازو را موازي با ساختار خطي مي گيريم. اگر ساختار خطي بالاتر از سر ما قرار داشت ( مثلا روي لايه اي در بالاي سرمان) زير ساختار ايستاده و ساختار خطي را با خط سياه محور آينه درپوش کمپاس در يک رديف قرار مي دهيم. در هر دو حالت کمپاس را بوسيله تراز کروي ( تراز چشم گاوي) تراز مي کنيم. اگر ساختار خطي داراي ميل بود تنها يکي از جهات عقربه ( شمالي يا جنوبي) روند صحيح ساختار خطي را نشان مي دهد.

براي مشخص کردن جهت صحيح، ما بايد از جهات جغرافيايي محلي ، يعني از جهت شمال يا جنوب در صحرا در هر لحظه آگاه باشيم. براي مثال، اگر ساختار خطي اي را که به سمت جنوب (جنوب يا جايي در ربع جنوب غربي يا جنوب شرقي) ميل دارد اندازه گيري مي کنيم، بايد روند عقربه اي را که يکي از اين جهات جنوبي را نشان مي دهد بخوانيم ( مثلا 120o يا S60o E) نه جهات مقابل آن در سمت شمال ( 300o يا N60oW ) را که بوسيله جهت ديگر عقربه نمايش داده مي شود. پس براي يک خط روند هاي 120o و 300oمعادل يکديگر نيستند و تنها يکي از جهات صحيح است ( در اين مثال 120o يا S60o E). جهت صحيح روند ممکن است با جهت سفيد عقربه و يا جهت سياه آن نشان داده شود. رنگ عقربه منوط به چگونگي در دست گرفتن کمپاس (بازوي متحرک در نزديک بدن و يا مقابل) و جهت ديد ما در صحرا ( به سمت شمال يا جنوب) مي باشد. بنابراين براي احتراز از خطاهاي رايج، مهم نيست که کمپاس را چگونه در دست گرفته ايد و يا به چه سمتي ايستاده ايد، تنها بدانيد که شمال يا جنوب جغرافيايي در موقعيتي که ايستاده ايد کجاست و از خودتان اين سئوال را بپرسيد: خط به کدام سمت پايين مي رود ( يعني ميل دارد) ؟ اگر به سمت شمال ميل دارد، عقربه اي را که سمت شمال يا شمال شرقي يا شمال غربي را نشان مي دهد (سفيد يا سياه) بخوانيد نه جهت مقابل آن را. اين راحت ترين و کاربردي ترين راه براي اندازه گيري صحيح يک خط است. البته اگر يک ساختار خطي ميل نداشته باشد ( يک حالت ويژه)، مي توان آزادانه هر کدام از جهات سفيد يا سياه عقربه را قرائت کرد، زيرا خط افقي است (هر دو جهت مشابه است).

اندازه گيري زاويه پيچ براي عناصر خطي:

اندازه گيري زواياي قائم، ارتفاع و فاصله:

همچنين مي توانيم از توابع مثلثاتي براي محاسبه فاصله افقي (x) از نقطه A تا يک جسم در نقطه B به اين صورت استفاده نمائيم. از نقطه A به نقطه C مي رويم به طوريکه خط AC عمود بر خط AB مي باشد. اين کار را مي توان به کمک کمپاس با بدست آوردن زاويه 90 درجه از خط AB انجام داد. با پيمايش (pacing) فاصله AC را 10 متر تعيين مي کنيم( البته اگر اندازه قدم هايمان را بدانيم). زاويه C به B را مي خوانيم. کم کردن اين دو زاويه از هم زاويه b بين AB و CB را مشخص مي کند. حال ما يک مثلت قائم الزاويه ABC داريم که AC = 10m و AB = x است و زاويه b نيز مشخص است. حال از معادله زير استفاده مي کنيم:

و مقدار x به متر بدست مي آيد.

کمپاس مي تواند به روش دستي که بر روي پايه نگهدار(Jacob Staff) قرار داده شده است براي اندازه گيري ضخامت حقيقي واحد هاي سنگ چينه اي ( مانند عضو و سازند) به روش زير مورد استفاده قرار گيرد.

بعد از اندازه گيري امتداد، مقدار شيب صفحه با قرار دادن لبه بدنه کمپاس بر روي صفحه و در جهت عمود بر خط امتداد و تراز کردن شيب سنج ( تراز استوانه اي) بدست مي آيد. براي تعيين جهت شيب با تراز کردن تراز استوانه اي جهتي را که صفحه به طرف آن شيب دارد مشخص مي کنيم.

برخي اوقات سطح زيرين لايه ها در دسترس مي باشد و برداشت امتداد و شيب لايه از آن به اين صورت بايد انجام شود. ابتدا سطح هموار زير لايه را انتخاب نموده و يا به کمک يک تخته، سطح صافي را بوجود مي آوريم و به همان روش مستقيم امتداد و مقدار شيب را بدست مي آوريم. يعني درپوش کمپاس را به سطح زير لايه چسبانده و با تراز کردن تراز کروي امتداد لايه را مي خوانيم و جهت شيب نيز با 90 درجه فاصله از امتداد مشخص مي شود و مقدار شيب را نيز با همان روشي که در بالا ذکر شد بدست مي آوريم.

نکته: در امريکا نحوه نوشتن اين مشخصات به ترتيب امتداد، شيب و جهت شيب است (مثلا 050o, 30o NW) و اين به دليل ترتيب برداشت داده هاي يک صفحه بوسيله کمپاس برانتون است. در سيلوا و کمپاس هاي مشابه توانايي اندازه گيري شيب و جهت آن قبل يا بدون اندازه گيري امتداد وجود دارد. بنابراين در اروپا و ساير نقاط جهان فرمت نوشتن به صورت مقدار شيب و جهت شيب مي باشد که يک کميت برداري است (مانند 30o, 320o ).

اگر صفحه مورد نظر صاف نباشد و در مقابل خط ديد ما قرار داشته باشد، ما بايد از روش نشانه روي چشمي به اين طريق استفاده کنيم. بازوي نشانه روي را باز کرده و سر يا نوک نشانه روي را خم مي کنيم. يکي از چشم ها را بسته و به طرفين حرکت مي کنيم تا زماني که لبه سطح شيبدار را ببينيم. در صورتيکه حرکت بيشتر باعث مشخص شدن سطح صفحه شيبدار مي شود، حرکت را متوقف مي کينم. در اين موقعيت ما در حال مشاهده صفحه از لبه کناري آن هستيم و آن را به صورت يک خط مي بينيم. در کمپاس را خم مي کنيم تا موقعي که لبه سطح شيبدار را از طريق پنجره نشانه روي روي درپوش ببينيم. کمپاس را به اين صورت در دست مي گيريم: دو انگشت شست را زير بازوي نشانه روي بدنه کمپاس مي گيريم و دو انگشت نشانه را روي لبه درپوش و انگشت هاي وسط را پشت قسمت افقي بدنه مي گيريم. درپوش کمپاس را حرکت مي دهيم تا تراز کروي ( چشم گاوي) در آينه مشاهده شود. آن را تراز کرده و کمپاس را به صورتي مي گيريم که خط سياه ميان پنجره نشانه روي، لبه صفحه را قطع کند ( سعي نکنيد که خط سياه با لبه دقيقا تراز شود، زيرا اين کار باعث کج شدن بدنه کمپاس و بر هم خوردن تراز آن مي شود، مگر اينکه صفحه قائم باشد ). نفس خود را حبس کنيد و جهتي را که هر کدام از جهات سفيد يا سياه عقربه ( هر کدام که در آينه مشخص است ) نشان مي دهد بخوانيد. اين عدد امتداد صفحه را در آينه و بدون حرکت بدنه و بر هم خوردن تراز نشان مي دهد. در همين موقعيت براي خواندن مقدار شيب، لبه بدنه کمپاس را با لبه صفحه در يک رديف قرار داده و با تراز کردن شيب سنج مقدار آن را مي خوانيم. براي تعيين جهت شيب، جهت اصلي که صفحه به آن سمت شيب دارد را به روشي که قبلا ذکر شد بدست مي آوريم.

نکته: برخي زمين شناسان بي تجربه فرض مي کنند که مي توانند امتداد يک صفحه شيبدار غير قائم را به اين روش محاسبه کنند. تکنيک ايستادن بر روي لبه صفحه براي حالتي که صفحه غير قائم و سطح بالايي غير افقي مي باشد، کارا نيست و روند لبه صفحه در اين حالت امتداد را به ما نمي دهد. در چنين حالاتي ما مي بايست مستقيما امتداد را به روش نشانه روي چشمي يا به روشي که در بالا توضيح داده شد ( تماس کمپاس با صفحه ) بدست آوريم

براي بدست آوردن شيب توپوگرافي هر ناحيه، ابتدا طوري مي ايستيم که توپوگرافي مورد نظر به صورت يک خط نمايان شود. آنگاه درپوش کمپاس را در امتداد بدنه قرار داده و آن را در مقابل خود گرفته به صورتيکه يکي از کناره هاي کمپاس يا خط محور آينه ، بر شيب توپوگرافي مماس شود، در اين حالت تراز شيب سنج را تنظيم کرده و مقدار شيب را مي خوانيم

بدست آوردن شيب توپوگرافي از راه دور با نشانه روي چشمي

اين تکنيک همچنين براي تعيين امتداد يک لايه به روش دستي نيز استفاده مي شود. کافي است تا شيب سنج را بر روي عدد صفر قرار داده، بر روي يک لايه ايستاده و در طول لايه نگاه کنيم و شيب سنج را بدون حرکت دادن پيچ تنظيم آن تراز کنيم. بعد از اينکه شيب سنج تراز شد، نقطه اي را بر روي لبه لايه در راستاي خط ديد افقي مان مشخص مي کنيم. اکنون ما خط امتداد را بدست آورده ايم (خط افقي ) و کافي است تا راستاي آن را به روش نشانه روي چشمي و يا کمري بخوانيم. براي اينکه در چنين موقعيتي شيب لايه را در جهت عمود بر خط امتداد بخوانيم، شيب سنج را به صورتيکه براي اندازه گيري شيب توضيح داده شد استفاده مي کنيم

در اين بخش مي آموزيم که چگونه از يک کمپاس و نقشه توپوگرافي براي براي مشخص کردن موقعيتمان بر روي نقشه استفاده کنيم.

ما با نقشه خود در صحرا ايستاده ايم و مي خواهيم از نقطه اي (A) به نقطه ديگر(B) برويم. اولين چيزي که بايد مشخص کنيم جهت A تا B است. دو راه براي اين کار وجود دارد.

اگر نقاله به همراه نداشتيد مي توانيد جهت حرکت خود را با کمک کمپاس مشخص کنيد. براي اينکار کمپاس خود را بر روي نقشه مي گذاريم به صورتي که لبه آن در راستاي شمالي – جنوبي و مرکز کمپاس بر روي خط بين دو نقطه A تا B قرار گيرد.

اين نکته را هم بايد در نظر بگيريم که بر روي کمپاس برانتون جاي شرق و غرب (E&W) برعکس است و اين نبايد ما را در خواندن جهت دچار اشتباه کند.هميشه شرق در سمت راست شمال و غرب در سمت چپ آن قرار دارد.

بعد از اينکه مشخص کرديم به کدام جهت مي خواهيم حرکت کنيم، حال بايد بدانيم براي رسيدن به نقطه مورد نظر چگونه از کمپاس خود استفاده کنيم. مثلا جهتي که بايد از A به B طي کنيم 21 درجه به سمت شرق (N 21°E) است. براي اين کار کافي است خط مستقيم با زاويه 21 درجه از شمال را تا رسيدن به مقصد طي کنيم.

وقتي که اين کار را انجام دهيم لبه جلويي کمپاس ما زاويه 20 درجه را در جهتي که مي خواهيم حرکت کنيم به ما نشان مي دهد.

اغلب کمپاس ها داراي يک سيستم نشانه روي براي دقت بيشتر در تعيين مقصد هستند. کافي است همانطور که قبلا توضيح داده شد، از طريق اين بازوي نشانه روي به مقصدي که مي خواهيم به آن برسيم نگاه کنيم و جهت حرکت خود را تعيين کنيم.

ساده ترين راه استفاده از دستگاه GPS جيبي است. کافي است با اين دستگاه مختصات محلي را که ايستاده ايم بدست آوريم و بر روي نقشه با کمک مختصات ثبت شده بر روي آن موقعيت خود را بيابيم. اما اگر ما فاقد GPS بوديم و در منطقه اي با توپوگرافي برجسته قرار داشتيم مي توانيم به کمک کمپاس خود محل دقيق خود را مشخص نمائيم.

بسته به دقت عمل ما در نشانه روي و کشيدن خطوط بر روي نقشه ممکن است اشتباهاتي در تعيين موقعيت ما رخ دهد. مطمئنا نقطه مشخص شده دوباره با نقشه چک و اصلاح شود. به عنوان مثال اگر خطوط يکديگر را در يک دره قطع کنند و ما بر روي يک تپه ايستاده باشيم مشخص است که اشتباه رخ داده و نقطه تعيين شده بر روي نقشه بايد اندکي جابجا شود. براي تعيين موقعيت دقيق ما بايد بدانيم که روي تپه يا سمت دره ايستاده ايم. چنانچه به همراه خود ارتفاع سنج داريم، مي توانيم از آن نيز براي تعيين موقعيت دقيق خود استفاده کنيم.

یافتن موقعی خود بر روی نقشه

جهت يابي بدون کمک قطب نما:

ممکن است در يک سفر قطب نما نداشته باشيم و يا قطب نماي ما از کار افتاده باشد. در اين حالت نياز داريم تا راه خود را بدون استفاده از قطب نما و به کمک خورشيد، ماه و ستارگان و طبيعت اطرافمان بيابيم.

براي يافتن موقعيتمان در يک سفر صحرايي ممکن است بالا رفتن از يک تپه و مشاهده اطراف ايده خوبي به نظر برسد. در بالاي تپه خوب به اطرافمان نگاه مي کنيم و آثار فعاليت انسان ها را مي يابيم و مي توانيم تصميم بگيريم که به کدام سمت حرکت کنيم. اما اگر نقشه و قطب نما به همراه نداشته باشيم نمي توانيم مشخص کنيم که کدام جهت شمال است. پس براي تعيين جهات جغرافيايي مي توانيم از يکي از روش هاي زير استفاده کنيم.

1) روش خورشيد و سايه:

يکي از دقيق ترين روش ها استفاده از سايه و خورشيد است. در اين روش به يک آسمان صاف و مقداري زمان نياز داريم. در اين روش به وسيله اي براي اندازه گيري جهات نياز نيست. تنها به يک چوب صاف به طول يک متر و دو قطعه چوب يا سنگ کوچک نوک تيز و يک تکه نخ يا طناب نياز داريم. در صبح و کمي قبل از ظهر، درجه بندي را شروع مي کنيم. چوب بلند را به صورت قائم در زمين فرو مي کنيم. زمين اطراف چوب بايد افقي و هموار باشد. حال يکي از چوب هاي کوچک را در زمين و درست در جايي که سايه چوب بلند تمام مي شود، فرو مي کنيم. طناب را به پايه چوب بلند بسته و سر ديگر آن را به چوب بلند نوک تيز مي بنديم به صورتيکه وقتي طناب را کاملا مي کشيم چوب نوک تيز به قطعه ديگري که در خاک فرو کرده ايم برسد. حال به کمک چوب نوک تيز يک نيم دايره بر روي زمين مي کشيم و تا بعدازظهر صبر مي کنيم. در طول روز سايه کوتاه و کوتاهتر شده و از ظهر به بعد دوباره بر طول آن افزوده مي گردد. در ظهر و هنگامي که سايه در کوتاه ترين حالت خود قرار دارد بر روي نيم دايره راستاي سايه را علامت مي زنيم. در اين حالت سايه راستاي شمال را نشان مي دهد. سرانجام سايه بلند شده و دوباره به نيم دايره رسم شده مي رسد. اين نقطه را باچوب نوک تيز علامت مي زنيم. اگر طناب يا ريسماني براي رسم دايره نداشتيم مي توانيد از يک چوب صاف بلند يا هر وسيله ديگري که بتوان با آن يک نيم دايره رسم کرد استفاده مي کنيم.

2) استفاده از ستارگان و ماه:

در شب مي توانيم به کمک ستاره ها مسير خود را مشخص نمائيم. در نيمکره شمالي ستاره اي که در هر لحظه و در تمامي اوقات در شمال قرار دارد ستاره قطبي (Polaris) ناميده مي شود. حال چگونه اين ستاره را در آسمان شب بيابيم؟ به راحتي اين کار امکان پذير است. چنانچه دب اکبر (Big Dipper) را که شبيه به يک ملاقه دسته دار است در آسمان بيابيم و فاصله دو ستاره انتهايي نوک کاسه ملاقه را به ميزان 5 برابر امتداد دهيم به ستاره پر نوري که همان ستاره قطبي است مي رسيم. اين ستاره جزئي از دب اصغر بوده و هميشه جهت شمال را نشان مي دهد. در نيمکره جنوبي بايد چليپا يا صليب جنوبي (Southern Cross) را در آسمان بيابيم. تا راستاي جنوب را به ما نشان دهد.

به کمک ماه مي توان ستاره قطبي را در آسمان مشخص نمود. اگر بتوانيم ماه را در آسمان ببينيم مي توانيم جهت شمال را مشخص نمائيم. دو راه براي اين کار وجود دارد:

الف: هنگامي که ماه کامل است اگر به سمت ماه بايستيم رو به شمال ايستاده ايم.

ب: زماني که ماه به صورت هلال است اگر دو نوک هلال را بوسيله خطي به هم وصل کرده و ادامه دهيم به ستاره قطبي مي رسيم که جهت شمال را نشان مي دهد. اگر فاصله ماه را تا ستاره قطبي در شب اندازه گيري کنيم مي توانيم از اين فاصله در روز که ماه مشخص است و ستاره قطبي ناپيداست براي يافتن شمال استفاده نمائيم.

3) استفاده از ساعت:

با کمک يک ساعت عقربه دار نيز مي توان راستاي شمال و جنوب را مشخص کرد. ساعت خود را جلوي چشمان خود گرفته و ساعت را به صورتي مي گيريم تا عقربه کوچک که ساعت را مشخص مي کند به سمت خورشيد قرار گيرد. خط نيمساز زاويه بين عقربه کوچک و ساعت 12 راستاي جنوب را نشان مي دهد و جهت مخالف آن جهت شمال را مشخص مي کند.
در هنگام شب نيز ( از 6 عصر تا 6 صبح) چون خورشيد در آسمان نيست. محل آن را معادل ساعتي که در آسمان هست در نظر مي گيريم. دليل تقسيم کردن ساعت به دو بخش اين است که ساعت در شبانه روز 2 دور مي زند ولي خورشيد يک دور که البته اين حالت مشکلي در تعيين جهت ايجاد نمي کند.

بسياري از مردم امروزه داراي ساعت ديجيتالي هستند. براي تعيين جهت کافي است ساعت را خوانده و روي يک کاغذ ساعتي عقربه دار که همان زمان را نشان دهد بکشيم و آن را روي صفحه ساعت خود قرار داده و به روشي که در بالا گفته شد جهت شمال و جنوب را مشخص نمائيم.
اين روش در هواي مه آلود و هنگامي که تنها هاله اي از خورشيد مشخص است و جايگاه آن به خوبي قابل تشخيص نيست نيز کاربرد دارد. در اين حالت کافي است يک تکه چوب نازک داشته باشيم و آن را به صورت قائم در زمين فرو کنيم و سايه آن در روي زمين هم راستا با جهت تابش خورشيد بر روي زمين مي افتد که نوک سايه دقيقا در جهت مخالف خورشيد قرار مي گيرد. حال که جايگاه خورشيد مشخص شده است مي توان از روش شرح داده شده راستاي شمال و جنوب را مشخص کرد.

4) سنجاق مغناطيسي:

روش ديگري که مي توان براي مشخص کردن راستاي شمال و جنوب استفاده کرد، ساختن يک قطب نماي ساده است. براي اين کار نياز به يک سنجاق آهني و يک ليوان آب است. سنجاق بايد سبک باشد تا روي آب شناور بماند و يا مي تواني از يک کاغذ يا برگ درخت در زير آن استفاده نمود تا سنجاق به زير آب فرو نرود. البته با چرب کردن سنجاق به کمک روغن نيز مي توان از فرو رفتن آن جلوگيري نمود.

چنانچه سنجاقي که به کار مي بريم مغناطيسي باشد در اين حالت آن را روي آب قرار مي دهيم و سنجاق مي چرخد وبراي ما راستاي شمال – جنوب را نشان مي دهد. اما اگر سنجاق مغناطيسي نباشد بايد به کمک يک پارچه پشمي آن را مغناطيسي کنيم. و سپس اين روش را به کار بگيريم. اين روش داراي اشکالي مي باشد، تنها راستاي شمال-جنوب را مشخص مي کند و براي ما محل شمال يا جنوب را مشخص نمي کند و ما بايد به کمک روش هاي ديگر محل قطب ها را مشخص کنيم يا آنها را حدث بزنيم.

5) آثار طبيعي:

روش ديگر استفاده از آثار طبيعي موجود است. هنگامي که قطب نمايي در اختيار نبود و خورشيد و سايه اي وجود نداشت و ستاره ها در آسمان ديده نمي شدند مي توان از اين آثار در جهت يافتن قطب ها استفاده کرد.

در جنگل ها و در کنار درخت ها مي توان آثاري را يافت که در يافتن جهت قطبين به ما کمک نمايند. يکي اينکه بيشتر شاخه هاي درختان به جهت جنوب رشد مي کند و شاخه هاي کمتري در جهت شمال مي رويند. اين را مي توان با ايستادن در راستاي تنه درخت به خوبي مشاهده کرد.بخش شمالي تنه درخت مرطوب تر از بخش رو به جنوب آن است و اين به دليل تابش کمتر خورشيد به بخش شمالي مي باشد. اين را مي توان از گلسنگ هاي روييده در بخش شمالي تنه درختان متوجه شد. همچنين برخي جانوران مانند مورچه ها و موريانه ها لانه خود را در سمت روبه جنوب درختان که آفتابگير است حفر مي کنند.

در بهار برف هاي روي دامنه هاي رو به جنوب زود تر از دامنه هاي شمالي ذوب مي شوند. همچنين گياهان و بوته ها در دامنه هايي که رو به جنوب شيب دارند داراي ضخامت بيشتري مي باشند.ميوه هاي درختاني که در دامنه هاي جنوبي قرار دارند سريعتر مي رسد.اين روش هاي طبيعي به صورت کامل قابل اطمينان نيستند و شرايط محيطي و مي تواند توسط عوامل مختلف مانند باد تغيير کند. قبل از استفاده از اين علائم بهتر است از روش هاي مطمئن تري که ذکر شد استفاده نمائيم.