Queda do Horizonte

Quando a elevação do observador é superior ao nível do mar ocorre a queda do horizonte, que pode ser medida em graus.

O horizonte é definido como uma das várias linhas utilizadas ​​como referência para observação e medição em relação a um determinado local na superfície da Terra, geralmente referenciada em uma direção horizontal (isto é, perpendicular ao zênite).

Existem dois tipos principais de horizontes: horizontes terra-céu e horizonte astronômico. Os horizontes se dividem em diferentes subtipos, dentre eles:

Horizonte terra-céu

1 – horizonte geométrico: também chamado de horizonte local, é a fronteira visível entre a Terra e o céu. O horizonte local pode incluir árvores, edifícios e montanhas.

Horizonte local

2 -Horizonte geográfico: a linha distante ao longo da qual a terra e o céu parecem se encontrar. Tanto no uso popular quanto no uso técnico, esta é a concepção usual de horizonte. Montanhas, árvores e outras feições elevadas não são consideradas parte do horizonte geográfico.

Horizonte geográfico

3 – Horizonte ao nível do mar: a junção aparente do céu e a superfície da água ao nível do mar; o horizonte como realmente observado no mar. Este tipo de horizonte é usado como referência para estabelecer horários de nascer e pôr do Sol

Horizonte ao nível do mar

Horizonte astronômico

Horizonte astronômico: o plano que passa pelo olho do observador e é perpendicular ao zênite nesse ponto; ou, a interseção desse plano com a esfera celeste (ou seja, um grande círculo na esfera celeste equidistante do zênite e nadir do observador). É a projeção de um plano horizontal em todas as direções a partir do ponto de orientação. Um melhor detalhamento é descrito nesta publicação: Horizonte Astronômico

Horizonte astronômico

A observação da queda do horizonte nos permite evidenciar a esfericidade da Terra, uma vez que quanto maior a elevação do observador, mais distante o horizonte astronômico estará acima do horizonte geográfico.

A medição precisa da diferença angular entre os horizontes é fundamental para inúmeras atividades como navegação astronômica, topografia e navegação aérea.

Os almanaques náuticos fornecem uma tabela para correção da queda do horizonte de acordo com a altura do observador.

Height above Horizon: (Altura acima do horizonte) é a altura acima do nível do mar (em metros) na qual o sextante é mantido durante a observação celeste.
Correction on Altitude: (Correção na Altitude) é o ângulo (em minutos de arco) pelo qual a Altitude deve ser corrigida com a queda do horizonte.
Distance to the Horizon: (Distância até o Horizonte) é a distância (em milhas náuticas) ao Horizonte aparente.

Na navegação aérea o indicador de horizonte é responsável pela indicação do nivelamento da aeronave em relação ao solo.

HUD mostrando o horizonte no solo
https://youtu.be/kWKFW_V_Fug
HUD mostrando o horizonte na altitude de cruzeiro
https://youtu.be/9DDwx18JT9Y

Aplicativos para celulares que simulam teodolitos também podem fornecer a observação da queda do horizonte, desde que devidamente calibrados, seus resultados são obtidos com razoável precisão.

Obervação capturada com o aplicativo Hunter Theodolite ao nível do mar.
Observação capturada com o mesmo aplicativo acima na altitude de 1496 pés / 500 metros. a diferença angular é de ≅ -0,5 grau, com uma margem de erro de +/- 0,1 grau.

O video abaixo foi gravado em data indeterminada na cidade de Mineápolis, no Minnesota, cujo alvo foi o IDS Center, um edifício com 241 metros de altura. Um drone DJI foi utilizado e a altura máxima alcançada foi de 241 metros (a mesma altura do edifício alvo)

Um par de setas vermelhas (fixas numa mesma posição da quadro do vídeo) foram adicionadas para facilitar a visualização da queda do horizonte.
Ao atingir a altura de 241 metros, podemos verificar a queda do horizonte, evidenciadas pelas setas vermelhas.

Abaixo outros exemplos de queda do horizonte gravados em vídeo:

https://youtu.be/cowYt29gRzU

Fontes:

Horizonte no nível dos olhos em qualquer altitude porque a Terra é plana! Será mesmo?

http://www.fer3.com/arc/imgx/Dip-of-the-horizon-Freiesleb.pdf

https://www.siranah.de/html/sail040o.htm

http://xjubier.free.fr/en/site_pages/solar_eclipses/Solar_Eclipse_Maestro_Help/pgs/c1sem54.html

https://www.trailnotes.org/SizeOfTheEarth/

https://www.desmos.com/calculator/vhmcatpgud?lang=pt-BR

http://calgary.rasc.ca/horizon.htm

https://www.metabunk.org/threads/a-diy-theodolite-for-measuring-the-dip-of-the-horizon.8617/

https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/horizon/