子午圈查看源代码讨论查看历史

来自 孔夫子旧书网 的图片

子午圈是中国科技名词。

世界上所有的国家中，只有我们中国的文化是始终没有间断过的传承下来，也只有 “汉字”是世界上唯一的古代一直演变过来没有间断过的文字形式。

名词解释

子午圈，是指地平坐标系或赤道坐标系中的大圆，即在地平坐标系中经过北天极的地平经圈，或在赤道坐标系中经过天顶的赤经圈。它是地平坐标系和第一赤道坐标系中的主圈。子午圈是天球上经过北天极、天顶、南点、南天极、天底和北点的，并与天球相交的大圆。天体运动经过子午圈称为中天。

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。通俗的说法是在天上从南→天顶→北顺序通过的一个假想大弧，亦称天球子午圈，而在地平线下通过天底，看不见的另一半大圆则称下子午圈。因为观测者所在地固定的话，地平经圈与天极也是相对固定的；夜空出现之星座以至恒星便会因为地球的自转依序东升、经过子午线然后西落。

因为星座与天体在周日运动中，若经过上子午圈之时（即上中天），地平方位角最高，天体经过的大气厚度最少，抖动与消光也相对最少，因而也是最容易观测的时候；在普通天文观测上，观星者可以活动星图来推测某星座或某目标天体的最佳观赏时间。我们亦可以利用恒星的赤经来定义地方恒星时，并且精确测量或计算天体将于何时经过子午圈。

名称来源

中国古代用十二地支表示方向，子表示北，午表示南，故名。子午圈名称的由来可参考下面所示的罗盘简化图。子午其实就是北南向的意思。子午圈就是经过法线，南北走向的平面与椭球面的交线。

天球

天球是为研究太阳对地球上自然环境与人工环境的日射所引用的一个假想圆球。地球绕太阳运行，但人在地球上的直观感觉却是太阳在天空中移动。为表示太阳与地球之间的相对运动，假定地球不动，以地球为中心、任意长度为半径作一球面，天空中一切星体包括太阳在内均分布在这一球面上绕地面而转动，这个假想的球体即称为天球。太阳在天球面上的投影位置及其与地球上观测点的关系可以用天球的地平坐标系与赤道坐标系共同确定。

①地平坐标系以观测者所在的地平面与天球相交的大圆即地平圈为基本圈。沿观测点的垂直轴向上与天球相交点Z为天顶，向下相交点Z′为天底。以通过天顶、天底，地平圈南端S和北端N的大圆即子午圈为副圈。经过太阳位置L与天顶、天底的大圆为方位圈。过L点与地平圈平行的小圆为高度圈。太阳的位置可由高度角h=∠ROL和方位角α=∠SOR确定。

②赤道坐标系是以地球赤道在天球上的投影即天球赤道为基本圈。过天球中心作与地轴相平行的线，和天球相交的两点为北天极P与南天极P′。以通过PQ′P′的大圆即子午圈为副圈。经过太阳位置L点，平行于天球赤道的小圆为赤纬圈。经过L和P、P′的大圆为时圈。L点的位置可由赤纬角δ=∠TOL和时角t=∠Q′OT确定。地球上某一地理纬度的观测点与太阳的相对位置则可通过地平坐标系与赤道坐标系中的太阳高度角、方位角与赤纬、时角、地理纬度等的球面三角关系计算得出。