1. Đường chân trời là gì?

Trước hết, đó là thuật ngữ mang tính hình tượng. Nó là một đường có thể nhìn thấy bằng mắt 1 cách rõ ràng phân cách mặt đất và bầu trời.

Hay nói 1 cách nôm na, ta có thể hiểu như sau: Đường chân trời là 1 đường thẳng, nơi ma mặt đất và bầu trời giao nhau trong mắt người.

Đường chân trời thật ra không tồn tại 1 cách vật lý, mà đơn giản nó là đường giao nhau giữa bầu trời và mặt đất do giới hạn của mắt nên ở điểm xa tít mắt dường như nhìn thấy chúng tiếp xúc với nhau.

Do Trái Đất hình cầu nên sự uốn cong bề mặt của nó đã ngăn không cho chúng ta nhìn xa quá 1 khoảng cách nhất định. Cũng vì lý do đó cho nên khi càng lên cao, tầm quan sát của mắt người càng lớn.

Ví dụ, nếu mắt người cách mặt biển 1,5m thì khoảng cách đến đường chân trời sẽ là 4,5km (tức 4500m). Còn khi đặt vị trí quan sát ở độ 3.000m thì bạn có thể nhìn xa tới gần 200km, một con số khổng lồ.

Thông thường, chúng ta chỉ thấy được đường chân trời ở những nơi thoáng tầm nhìn như biển, đại dương, hoang mạc hay Bắc Cực, Nam Cực,...

Còn trong thành phố, đô thị hoặc rừng núi thì tầm nhìn của chúng ta luôn bị hạn chế bởi các công trình kiến trúc, nhà ở, cây cối...

Ngoài ra, nếu tính thêm cả ảnh hưởng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng khi nó đi qua bầu khí quyển thì đường chân trời còn ở xa hơn nữa. Ví dụ khi ở Nam Cực, do nhiệt độ thấp, làm tăng sự khúc xạ, người ta có thể nhìn xa tời hàng trăm dặm.

Còn đối với đại dương, khi ta đứng trên bờ, vùng biển ngay gần với đường chân trời có tên gọi là khơi.

2. Tầm quan trọng của đường chân trời

Ngày xưa, trước khi con người phát minh ra đài phát thanh, điện báo hay các thiết bị liên lạc hiện đại thì khoảng cách từ điểm nhìn đến đường chân trời là vô cùng quan trọng bởi đó sẽ là yếu tố quyết định đến phạm vi tối đa có thể truyền tin giữa các bên.

Nó quan trọng đến nỗi, ngay cả hiện tại, khi công nghệ phát triển như vũ bão, các phi công dày dặn kinh nghiệm vẫn sử dụng các mối quan hệ trực quan giữa mũi máy bay và đường chân trời để xử lý, điều khiển máy bay.

Ngoài ra họ cũng có thể dựa vào nó để xác định không gian. Ngoài những tầm quan trọng trên, đường chân trời còn được sử dụng trong thiên văn học như một mặt phẳng nằm ngang qua mắt người quan sát.

Và nó cũng chính là mặt phẳng cơ bản của hệ tọa độ chân trời (là quỹ tích các điểm có độ cao 0 độ).

3 .Đường chân trời cách chúng ta bao xa?

Trong tính toán, nếu ta bỏ qua sự ảnh hưởng của khúc xạ ánh sáng thì khoảng cách từ người quan sát trên mặt đất đến đường chân trời được tính theo công thức:

Trong đó, d được tính theo km, còn h là độ cao so với mặt nước biển, tính theo m. Ví dụ:

- Một người quan sát trên mặt đất ở h=1.7m thì khoảng cách đến đường chân trời d=4,65km.

- Tương tự với 1 người quan sát trên mặt đất ở h=2m thì khoảng cách sẽ là: d=5km.

- Còn nếu người đó đứng trên đỉnh tòa nhà Burj Khalifa ở Dubai (h=828m) thì d=111km.

- Vậy nếu bạn đứng ở đỉnh của ngọn Everest thì sao? Khi đó,h=8848m, kéo theo khoảng cách sẽ là: d=336km.

Chú ý, đây chỉ là cách tính trong trường hợp tương đối, đã bỏ qua ảnh hưởng của khúc xạ. Ngoài ra, chúng ta còn có những công thức hình học, công thức hình học gần đúng hay công thức tính chính xác với giả định Trái Đất hình cầu (bởi thực ra Trái Đất của chúng ta có dạng hình e-líp, hơi thuôn ở 2 cực và phình ra ở xích đạo)...