赤道坐標系

赤道坐標系，是一種天球坐標系。過天球中心與地球赤道面平行的平面稱為天球赤道面，它與天球相交而成的大圓稱為天赤道。赤道面是赤道坐標系的基本平面。天赤道的幾何極稱為天極，與地球北極相對的天極即北天極，是赤道坐標系的極。經過天極的任何大圓稱為赤經圈或時圈；與天赤道平行的小圓稱為赤緯圈。作天球上一點的赤經圈，從天赤道起沿此赤經圈量度至該點的大圓弧長為緯向坐標，稱為赤緯。赤緯從0°到±90°計量，赤道以北為正，以南為負。赤緯的餘角稱為極距，從北天極起，從0°到180°計量。

簡介

由於所取主點以及隨之而來的經向坐標的不同，赤道坐標系又分第一赤道坐標系和第二赤道坐標系。第一赤道坐標系又稱時角坐標系，與觀測者有關。主點取為天赤道與觀測者的天頂以南那段子午圈的交點^[1]。從主點起沿天赤道量到天球上一點的赤經圈與天赤道交點的弧長為經向坐標，稱為時角。時角從0°到±180°或從0h到±12h計量，向東為負，向西為正。天體因周日視運動，時角不斷變化。

第二赤道坐標系或簡稱赤道坐標系，主點取為春分點。從春分點起沿天赤道逆時針向量到天球上一點的赤經圈與天赤道交點的弧長為經向坐標，稱為赤經。赤經從0°到360°或從0h到24h計量。天體的赤經和赤緯，不因周日視運動或不同的觀測地點而改變，所以各種星表通常列出它們。

古代中國赤道坐標系

赤道天球坐標系在古代中國被稱為渾天說，相對於宣夜說、蓋天說，渾天說更符合天地運行的規律。東漢張衡首先提出了渾天說^[2]，並對之前流行的蓋天說進行了否定。渾天說認為，天地如鳥卵（大橢圓形），天地相依，地居天中。張衡《渾儀注》曰：「渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居於內。天大而地小，天表里有水。天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天三百六十五度四分度之一；又中分之則一百八十二度八分之五覆地上，一百八十二度八分之五繞地下。」

渾天說是以地體為天地的球心，以南、北兩極為天之中，亦即天地的中心；以緣地球表面向四周延伸的太空為上下四方。以北天極為上，以南天極為下，以與地球赤道相平行的二十八宿為天赤道，以將二十八宿所標示365度四分度之一等分為十二辰作為劃分時間的坐標。並在這一立體的「卵殼」（天球上）上標示日月五星的運行軌道（即所說的黃道、黑道等）。正如李勇先生所指出：（由十二支標示的）「天空十二辰對觀測者而言是隨整個天球參與周日和周年運動。」隨整個天球，即是隨整個地球參與周日和周年運動。因為整個天球是整個地球全方位向天穹的延伸。正如漢代揚雄在《太玄經》所說：南極與北極是天軸所在的處所，天旋地轉由此而起，就象車輪有車軸，所以能自行旋轉。

眾星全都移動，惟獨北極固守中央不變換位置（古人所講的用於標識北天極位置的北極星只是相對不移動位置，其實作為天軸軸心的北極星也是換了好幾個的）。因此得知北極星的位置居於天地的中心，天地是傾斜的，所以（在人的視覺中）極在正北。極就象轉軸的軸心，以（相對的）靜經歷（不停歇的）動，計量出十二時。這一體系所認知的時空背景是以「極」為樞紐（中心），「時乘十二」。一年的十二月、一日的十二時，都是以極為中心對二十八宿的十二等分。用現代科學的語言講就是以「極」為中心對地球赤道和天球赤道365.25度的十二等分。

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