子午圈

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子午圈是中國科技名詞。

世界上所有的國家中，只有我們中國的文化是始終沒有間斷過的傳承下來，也只有 「漢字」是世界上唯一的古代一直演變過來沒有間斷過的文字形式。

目錄

名詞解釋

子午圈，是指地平坐標系或赤道坐標系中的大圓，即在地平坐標系中經過北天極的地平經圈，或在赤道坐標系中經過天頂的赤經圈。它是地平坐標系和第一赤道坐標系中的主圈。子午圈是天球上經過北天極、天頂、南點、南天極、天底和北點的，並與天球相交的大圓。天體運動經過子午圈稱為中天。

上下子午圈

上子午圈是子午圈在地平圈上的一半，下子午圈是在地平圈下的另一半。通俗的說法是在天上從南→天頂→北順序通過的一個假想大弧，亦稱天球子午圈，而在地平線下通過天底，看不見的另一半大圓則稱下子午圈。因為觀測者所在地固定的話，地平經圈與天極也是相對固定的；夜空出現之星座以至恆星便會因為地球的自轉依序東升、經過子午線然後西落。

因為星座與天體在周日運動中，若經過上子午圈之時（即上中天），地平方位角最高，天體經過的大氣厚度最少，抖動與消光也相對最少，因而也是最容易觀測的時候；在普通天文觀測上，觀星者可以活動星圖來推測某星座或某目標天體的最佳觀賞時間。我們亦可以利用恆星的赤經來定義地方恆星時，並且精確測量或計算天體將於何時經過子午圈。

名稱來源

中國古代用十二地支表示方向，子表示北，午表示南，故名。子午圈名稱的由來可參考下面所示的羅盤簡化圖。子午其實就是北南向的意思。子午圈就是經過法線，南北走向的平面與橢球面的交線。

天球

天球是為研究太陽對地球上自然環境與人工環境的日射所引用的一個假想圓球。地球繞太陽運行，但人在地球上的直觀感覺卻是太陽在天空中移動。為表示太陽與地球之間的相對運動，假定地球不動，以地球為中心、任意長度為半徑作一球面，天空中一切星體包括太陽在內均分布在這一球面上繞地面而轉動，這個假想的球體即稱為天球。太陽在天球面上的投影位置及其與地球上觀測點的關係可以用天球的地平坐標系與赤道坐標系共同確定。

①地平坐標系以觀測者所在的地平面與天球相交的大圓即地平圈為基本圈。沿觀測點的垂直軸向上與天球相交點Z為天頂，向下相交點Z′為天底。以通過天頂、天底，地平圈南端S和北端N的大圓即子午圈為副圈。經過太陽位置L與天頂、天底的大圓為方位圈。過L點與地平圈平行的小圓為高度圈。太陽的位置可由高度角h=∠ROL和方位角α=∠SOR確定。

②赤道坐標系是以地球赤道在天球上的投影即天球赤道為基本圈。過天球中心作與地軸相平行的線，和天球相交的兩點為北天極P與南天極P′。以通過PQ′P′的大圓即子午圈為副圈。經過太陽位置L點，平行於天球赤道的小圓為赤緯圈。經過L和P、P′的大圓為時圈。L點的位置可由赤緯角δ=∠TOL和時角t=∠Q′OT確定。地球上某一地理緯度的觀測點與太陽的相對位置則可通過地平坐標系與赤道坐標系中的太陽高度角、方位角與赤緯、時角、地理緯度等的球面三角關係計算得出。