太陽高懸，吐出一圈光暈，從它延伸向觀者的是一條閃光之路，每一點閃光都按自己的節奏亮起，於是水面一刻也不靜止。三列波浪以不同速度相向而行，地平線上方一艘船橫穿圖板，而沿著從赤道到極點以虛線畫出的子午線弧，一枚琥珀色的標記緩緩爬行——正是海里由之誕生的那一角分弧。下方刻度線上，計程儀的標記在奔跑，記下已航行的路程。
單位檔案
SI 之外 · 允許用於航海 第 1/1 頁 · 修訂 2026-09海里 M · nmi
SI 之外的單位 · 量：長度 · 恰好 1852 米
一個能在天空中看見的單位
陸上的長度量度總是從某處帶來的：肘尺、英尺、地窖裡的皇家基準。海上沒有什麼可帶，但頭頂懸著一把現成的尺子——帶著角度的天空——於是航海者巧妙地解決了問題：讓距離單位等於地球表面上對應一角分的那段弧。這樣距離與座標便是同一回事，用六分儀測出天體高度的水手，不僅得到自己的位置，還立刻得到航行的路程，無需任何換算表。
由此產生一條沿用至今的簡單規則：一度緯度就是六十海里，而每張海圖示著角分的側邊框就是比例尺。用分規量出兩點間的距離，在同一高度貼到側邊框上——無需看任何比例尺就得到海里數，因為那是大自然親手畫上去的。
麻煩在於地球不是球體，而是略扁的橢球，赤道上的一角分弧比極點短將近十九米。三個世紀裡，每個海上強國都用自己的辦法解決這個問題，直到 1929 年在摩納哥一勞永逸地商定：一海里等於一千八百五十二米，恰好如此，不附任何緯度條件。
國際標準化組織和海事公約用一個大寫拉丁字母 M 書寫符號，航空和氣象更偏愛三個小寫字母——nmi——而舊的英文檔案中出現 NM，容易與奈米混淆。數值與符號之間留一個不換行空格。
海里比法定陸地英里長近百分之十五，在航程計算中把兩者互換，得出的誤差要到接近海岸時才會察覺。節不是距離而是速度，即每小時一海里，所以「節每小時」是錯誤的；地理英里量的是赤道上而非子午線上的一角分弧，因此略長一些。
01 · 定義
角分弧 · 扁率 · 1929 年的協議海里被定義為一千八百五十二米，這個定義是最終的：其中已不再提及地球。然而歷史淵源並未消失——這個數字的選取，是為了與大約在中緯度處取得的子午線一角分弧長相吻合。
這種吻合必然只是近似的。地球在兩極處扁平，因此靠近極點處表面彎曲得較緩，同樣的一角分對應更長的弧：在赤道上約為一千八百四十三米，在極點處接近一千八百六十二米。十九米的差異看似微不足道，但在一次跨洋航行中會累積成數千米，因此這個單位只能約定，不能測量。
實踐只因此受益。只要海里取決於緯度，每張海圖都需要附加說明，比較兩艘船的航海日誌簡直是折磨；如今海里是常數，地球的全部曲率都包含在海圖投影中，也就是海圖本身拉伸高緯度的方式裡。航海者仍從側邊框量取距離，這種方法的誤差始終處在對船舶操縱無關緊要的範圍內。
與海里密不可分的是節——每小時一海里的速度。這個名字來自一種工具：從船尾放出一根等間距打了結的繩子，在沙漏中的沙子流盡之前數有多少個結滑入水中。間距並非隨意選擇，而是使結的數目立刻給出以每小時海里計的速度，這個十六世紀發明的演算法，如今決定著每艘貨櫃船駕駛臺上的數字。
海圖上的海里與龍骨下的海里
左邊，船在高懸的太陽下自行航行，下方延伸著每一百海里一格的刻度線，已航路程的標記在上面爬行；所選的船越快，標記跑得越快，旁邊還顯示航程需要多久。右邊從另一面展示同一航程：你的緯度標在子午線弧上，下方的曲線告訴你那裡真實的一角分弧與約定的一千八百五十二米相比有多長。把緯度向極點拖動——你會看到，這個對於一海里微不足道的差值，如何在長航程中累積成數千米，也就順便明白為什麼 1929 年爭論了那麼久。
02 · 換算
長度 · 速度 · 各國海里一海里，三種談法
第一個標籤把輸入的距離分解為海上和陸上的量度。第二個把它換算成速度和航行時間。第三個顯示，假如是摩納哥協議之前的年代，各國海軍用自己的海里來量，同一段距離會是多少。
記憶規則：一海里略少於兩千米，一節約為每秒半米，只要不涉及燃油，這兩個估算都夠用。
英文縮寫 NM 有時被讀作海里，有時被讀作奈米，在混合檔案中這曾造成怪事，還引發過一次嚴肅的調查。因此航空規則規定用 nmi，海事公約規定只用一個大寫 M；在正文中最穩妥的做法是寫出全稱。
| 量 | 數值 | 說明 |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · 測量儀器
六分儀 · 手操計程儀 · 天文鐘 · 衛星知道自己走了多遠的四種方法
單位從中誕生的儀器
六分儀把兩個像——地平線和天體——匯入視場，並能在刻度弧上以一角分的精度讀出兩者間的夾角。正是這一精度決定了整個航海的刻度值：既然小於一角分的量無法測出，那麼按海里計算距離就很自然，每一海里對應一角分。一位優秀的觀測者配上優良的儀器，能把船位定到約一海里的誤差之內，這種狀況延續了一個半世紀，直到無線電技術登場。
用手數出來的速度
從船尾丟擲系在繩上的小木板，在沙漏裡的沙子流動時數從掌中滑過的繩結。結距和沙漏的時長經過匹配，使結的數目立刻等於以每小時海里計的速度，於是計數無需任何算術——在夜間溼滑的甲板上，這一點價值極高。速度單位的名稱由此而來，並且比儀器本身活得更久：計程儀早已變成電磁式或多普勒式，但駕駛臺上的「節」留了下來。
要用鐘錶買來的經度
緯度由六分儀當即給出，而經度需要知道參考點的時間，因此要從船上攜帶的鐘表中取得。四分鐘的誤差會把船位移動整整一度，也就是赤道上的六十海里——足以把船送上礁石。英國議會為解決這一問題設立了獎金，解決它的不是天文學家，而是鐘錶匠約翰·哈里森，他的航海天文鐘在前往西印度群島的航行中只慢了幾秒。
精度提高了，單位留下了
衛星接收機以米為單位在橢球上計算船位，根本用不著角分弧，但螢幕上顯示的仍是海里和節。原因不是慣性，而是全部海圖、航路指南、避碰規則和責任區邊界都是用這些單位寫成的，一下子全部換算，代價會超過任何收益。何況海里保留著它的主要便利：它依然等於一角分緯度，因而可以直接從海圖邊框上讀出。
05 · 書寫規則
M 與 NM · 節——速度 · 鏈一個字母把海里與陸地英里分開
在船舶檔案中，符號錯誤的代價不以文風衡量，而以海里衡量，所以這裡的規則嚴格而數量不多。
第一個錯誤最頑固：節本身已經包含了小時，再加一個小時就像說「千米每小時每小時」。第二個錯誤在光學與航海並存的混合檔案中很危險。第三和第四個錯誤用陸地英里或舊的國別海里代替國際海里，在一千海里的航程中，前者造成兩百四十千米的偏差，後者造成略多於一千米的偏差。第五個錯誤寫出了一個根本不存在的符號。第六個錯誤把特定規則推廣到所有情況：一海里的十分之一與一百噚相近但並不相等，而在英國的實踐中鏈的長度略有不同，閱讀舊的航路指南時值得記住這一點。
06 · 相鄰單位
節 · 鏈 · 噚圍繞海里形成了一個小家族，其成員都是它的分數或匯出量：噚用於水深，鏈用於港內，節用於速度。它們聚在一起，是因為它們讓人無需藉助小數就能心算。
唯一一個與海里同等地進入國際規則的匯出量：每小時一海里，即每秒略多於半米。
近距離的量度：錨鏈長度、會遇距離、縱隊間距。恰好一海里的十分之一，即一百八十五米。
水手收回測深繩時兩臂張開的長度：一種水深量度，方便之處在於用身體而不是儀器來計數。舊海圖上的水深正是用它標註的。
在 Simetrium 的護照中，與之為鄰的是 秒差距 和 光年：它們與海里的構造完全相同——用一個角度表示距離，只是用週年視差的一角秒代替了地球子午線的一角分弧。
07 · 歷史部分
檔案 · 從角分弧到約定的數字各國海軍如何各有各的海里
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各國海里之間的差不超過三米半，但在比對海圖和測深時總會冒出來，而隨著無線電測向的出現，這種差異簡直變得無法容忍。
海里為何熬過了公制改革
公制幾乎取代了所有舊量度，但在海上它遇到了一個不以任何人同意與否為轉移的事實：航海者的海圖建立在經緯網上，圖上的距離自然以度的分數來量。千米與這張網毫無聯絡，而海里按定義與之相連，因此改用千米，要麼需要換算表，要麼需要一張新網，也就是一下子重做全部海圖。
再加上墨卡託投影：海圖向兩極拉伸，比例尺因而從圖幅上緣到下緣不斷變化。唯一在任何緯度都準確的尺子，就是帶角分刻度的側邊框，並在與被量線段同一高度處讀數。航海者用分規量取距離，貼到旁邊的邊框上；若用公制比例尺，就得在腦中記著一個修正值，而在惡劣天氣的駕駛臺上，這又多了一個出錯的機會。
於是這個單位得以保留，卻擺脫了昔日的不穩定：自 1929 年起，海里既不取決於緯度，也不取決於所採用的地球形狀，而是等於約定數量的米。與角分弧的聯絡離開了定義，留在了實踐之中，兩者之差小到在海圖上根本無從察覺。光年和秒差距也用了同樣的辦法——先由觀測產生量，再用一個數字固定下來，免得每次精化都重算表格。
量的目錄
長度、距離與航海SI 基本單位
突出顯示米和秒——海里以米表示，節加上了時間航程，以及海里在其中的意義
千米與時間由同一公式算出| 航程 | 海里 | 千米 | 該緯度的一角分弧 | |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {nm} | {km} | {time} | {arc} |
最後一欄顯示的正是摩納哥爭論的那個差：在熱帶航線上，真實的一角分弧短於約定的海里，在北方航線上則更長，一次跨洋航行累計可達一至三千米。對船舶操縱而言這無關緊要，因為風和海流造成的推算誤差要大一個數量級；但對海岸測量和經濟區劃界卻十分重要，所以邊界不是按海圖上的海里計算，而是按橢球上的座標計算。