Kinh độ và vĩ độ là gì?

11

Kinh độ và vĩ độ là gì?

Vị trí của một điểm trên bề mặt Trái đất được xác định bởi hai tọa độ: vĩ độ địa lý và kinh độ địa lý. Bạn có biết những cái tên này đến từ đâu không? Vào thế kỷ thứ hai sau Công nguyên. đ. Nhà thiên văn học và địa lý học người Hy Lạp Claudius Ptolemy đưa ra khái niệm chiều dài và chiều rộng liên quan đến việc đo lường các quốc gia, ứng dụng vào vùng biển Địa Trung Hải, trải dài từ tây sang đông. Ông gọi kết quả đo dọc theo chiều dài biển và chiều ngang của chúng - chiều rộng. Khi dịch sang tiếng Nga, thay vì những từ này có thể được gán cho bất kỳ vật thể nào, các thuật ngữ đặc biệt đã được đưa ra để mô tả vị trí của vật thể trên bề mặt trái đất - kinh độ và vĩ độ. Mặc dù những khái niệm này, được minh họa rõ ràng trên toàn cầu, được biết đến rộng rãi nhưng không phải ai cũng biết định nghĩa chính xác của chúng.

Người ta thường nói rằng vĩ độ φ là khoảng cách góc từ một điểm nhất định đến xích đạo của trái đất, và kinh độ λ là góc nhị diện giữa mặt phẳng của một kinh tuyến nhất định và mặt phẳng của kinh tuyến ban đầu được chọn theo quy ước. Do đó, mạng lưới các vĩ độ và kinh tuyến được vẽ trên địa cầu cho phép chúng ta chỉ ra tọa độ địa lý của bất kỳ điểm nào trên địa cầu. Đương nhiên, giá trị tọa độ là cần thiết cho việc định hướng. Tuy nhiên, tại một thời điểm nào đó trên Trái đất, bản thân chúng ta phải có khả năng xác định tọa độ địa lý của mình. Như đã biết, điều này được thực hiện với sự trợ giúp của các quan sát thiên văn. Giả sử chúng ta đã tính được vĩ độ và kinh độ của điểm chúng ta đang ở. Liệu bây giờ chúng ta, sau khi tìm thấy một điểm trên địa cầu có tọa độ như vậy, có thể chắc chắn rằng chúng ta đang ở chính xác tại điểm này trên Trái đất không? KHÔNG! Ngay cả khi điểm trên quả địa cầu được chỉ định với độ chính xác cực cao.

Thực tế là Trái đất không phải là hình cầu và quả địa cầu chỉ là một mô hình trực quan đơn giản hóa của Trái đất. Chính hình dạng bất thường (không phải hình cầu) của Trái đất dẫn đến sự khác biệt giữa tọa độ địa lý thu được từ các quan sát thiên văn và tọa độ được xác định cho một điểm nhất định trên địa cầu trên bản đồ.

Nếu Trái đất được coi là một quả bóng thì đường phản hồi ở bất cứ đâu trên trái đất

12

của bề mặt đi qua tâm Trái đất, còn các kinh tuyến và đường xích đạo là những đường tròn có bán kính bằng bán kính Trái đất. Sau đó, vĩ độ địa lý có thể được đo bằng hai kinh tuyến từ mặt phẳng xích đạo đến một điểm nhất định và kinh độ bằng cung của đường xích đạo từ kinh tuyến ban đầu được chọn có điều kiện đến một kinh tuyến nhất định.

Hình dạng thực sự của Trái đất, được gọi là tinh hốc, lò xo rất phức tạp, mặc dù gần giống một chuyển động quay hình elip, liên tục theo hướng của các sọc. Sự phức tạp của hình dạng là do sự phân bố khối lượng không đồng đều bên trong và trên bề mặt Trái đất, một phần là do sự hiện diện của vật chất từ ​​các ngọn núi cao và các lưu vực sâu trong đại dương.

Do khoảng cách hình elip của Trái đất, đường tương ứng không đi qua tâm Trái đất tại bất kỳ điểm nào và sự bất thường của geode cũng dẫn đến độ lệch ngang so với đường bên ngoài, do đó nó thậm chí có thể không đi qua trục Trái đất. Điều này dẫn đến cái gọi là độ lệch của đường dọi, được biểu hiện bằng sự thay đổi không chính xác về hướng của đường dọi khi di chuyển từ điểm này sang điểm khác. Và vì trong việc xác định vĩ độ và kinh độ thực tế, một trong những hướng chính mà các thiết bị thiên văn định hướng là đường thẳng đứng, nên sự khác biệt giữa tọa độ địa lý thực của một điểm trên Trái đất và tọa độ của nó trên địa cầu là điều hoàn toàn có thể hiểu được.

Hãy xây dựng một định nghĩa rõ ràng về vĩ độ và kinh độ. Vĩ độ là góc giữa đường phản ứng tại một vị trí nhất định và mặt phẳng xích đạo. Rõ ràng là tại sao chúng ta không nói “mặt phẳng xích đạo của trái đất”. Do độ lệch của đường dây dọi, đường xích đạo của Trái đất - một đường tại tất cả các điểm có vĩ độ địa lý bằng 0 - lệch khỏi mặt cắt phẳng của Trái đất bởi độ lệch của đường dọi, có thể đạt tới và thậm chí vượt quá, đặc biệt là ở các khu vực miền núi, 10", theo thước đo tuyến tính tương ứng với khoảng 300 m. Mọi điều nói về đường xích đạo của trái đất cũng áp dụng cho các đường vĩ tuyến - các đường có vĩ độ bằng nhau, vì lý do tương tự không phải là đường cong phẳng.

Một định nghĩa chặt chẽ về kinh độ địa lý phải như sau: kinh độ là góc nhị diện giữa hai mặt phẳng song song với trục quay của Trái đất, một mặt phẳng chứa đường dọi tại điểm bắt đầu đã chọn và mặt kia chứa đường dọi tại điểm xác định. Từ thước đo kinh độ, chúng ta có thể chuyển sang tọa độ thời gian. Quá trình chuyển đổi này có thể đạt được bằng các phép tính đơn giản: Trái đất quay quanh trục của nó 360° tương ứng với 24 giờ, do đó, 1 giờ = 15°, 1 phút thời gian = 15’ cung, 1 giây thời gian = 15’ cung. Rõ ràng, tại những điểm tương ứng với các kinh độ khác nhau, buổi trưa (và nửa đêm tương ứng) diễn ra ở những thời điểm khác nhau. Dễ hiểu rằng sự khác biệt (về thời gian) giữa những khoảnh khắc trong nửa ngày ở một địa điểm nhất định và tại một điểm có kinh độ coi bằng 0, chính là kinh độ của nơi này.

Năm 1884, theo thỏa thuận quốc tế, Đài thiên văn Greenwich, được thành lập năm 1675 tại London, được lấy làm điểm khởi đầu trong việc xác định kinh độ. Ở các quốc gia khác nhau, nhiều đài quan sát công cộng chính khác nhau được coi là điểm độc quyền: ở Nga - Pulkovo gần St. Petersburg, ở Pháp - Đài thiên văn Paris, v.v. Ngày xưa, kinh độ không có ở một trong những Quần đảo Canary - Ferro, điểm cực tây của Cựu Thế giới, tức là các lục địa Europa, Châu Á và Châu Phi. Do đó, tất cả các kinh độ đều được xem xét theo cùng một hướng và cùng một dấu - phía đông của Ferro.

Do độ lệch của đường thẳng đứng, tất cả các kinh tuyến - các đường, tất cả các điểm có cùng kinh độ - cũng không phải là những đường cong phẳng thu được trong quá trình Trái đất chuyển động bởi các mặt phẳng chứa trục Trái đất, mà hơi

13

các đường dây quấn lệch cả hai hướng so với các mặt cắt bằng phẳng với khoảng cách lên tới vài trăm mét.

Tọa độ địa lý từ các quan sát thiên văn chính xác đến mức nào? Tất cả phụ thuộc vào mục đích của các định nghĩa như vậy. Tọa độ của các đài quan sát thiên văn được xác định chính xác hơn, vĩ độ được biết với độ chính xác 0°′,1 và kinh độ - thời gian lên tới 0,01 giây. Để ước tính những giá trị này, theo đó, 1” cung kinh tuyến tương ứng với 31 m trên bề mặt trái đất, 0°′,1 giây thời gian ở xích đạo bằng 46 m, và ở các vĩ độ trung bình, con số này gần bằng một nửa. Do đó, độ chính xác được chỉ định tương ứng với khoảng 3 m trên Trái đất. Vì vậy, chẳng hạn, nếu nói vĩ độ của Đài thiên văn Paris là 48°50′11″.2 và kinh độ phía Đông là 0°9′20″.93 là chưa đủ.

Cơm. 1. Vĩ độ địa lý của một điểm nhất định - góc giữa các nhánh của đường thẳng tại điểm đó và mặt phẳng xích đạo - bằng độ cao góc của thiên cực so với mặt phẳng đường chân trời địa phương.

Mặt phẳng ngang được xác định thực tế bởi bề mặt tự do trong bình, bong bóng trong ống cấp độ cồn hoặc hướng vuông góc với các lỗ thẳng tại một vị trí nhất định. Một hướng khác - tới thiên cực - được tìm thấy từ các quan sát thiên văn. Cực thiên nằm ở giữa các điểm của kulimina trên và dưới của bất kỳ ngôi sao gần cực nào.

Việc xác định chính xác khoản nợ ở một địa điểm nhất định trên tài sản trên Trái đất để xác định giờ địa phương. Bằng cách chọn có điều kiện làm điểm bắt đầu của điểm cắt một địa điểm dài hạn trong đó giờ địa phương được xác định bằng sự lấp đầy của Mặt trời hoặc các ngôi sao và so sánh kết quả xác định thời gian ở một nơi nào đó trên Trái đất với thời gian ban đầu này, kinh độ của địa điểm này sẽ được tìm thấy.

Cần phải chỉ ra vị trí nào trong đài quan sát mà nó đề cập đến - trong trường hợp này là vòng tròn kinh tuyến lớn (đây là một trong những công cụ đo tọa độ của các ngôi sao sáng).

Bây giờ chúng tôi sẽ cho bạn biết cách tìm vĩ độ và kinh độ từ các quan sát thiên văn. Việc xác định vĩ độ tương đối đơn giản và bao gồm việc đo chiều cao góc của thiên cực*) phía trên đường chân trời (Hình 1). Vì thiên cực không được đánh dấu trên bầu trời nên họ sẽ tạo ra một ngôi sao có khoảng cách góc với cực đã biết, hoặc Mặt trời, mà khoảng cách này được tính bằng lịch thiên văn**) cho mỗi ngày

*) Xem phần “Bình luận” ở cuối bài viết.
**) Lịch thiên văn là các bảng trong đó vị trí của các ngôi sao sáng được đưa ra cho bất kỳ thời điểm nào được chọn (đôi khi trước nhiều năm).

14

Năm nay. Chiều cao được đo trong quá trình ánh sáng đi qua kinh tuyến thiên thể, khi độ cao này là tối đa. Để làm điều này, hãy sử dụng các thiết bị đo góc đặc biệt. Quay trở lại thời Trung cổ, dụng cụ đo điện áp đơn giản đầu tiên, được gọi là Jacobshtab, đã xuất hiện, và vào những năm 30 của thế kỷ 18, một kính lục phân đã được phát minh ở Anh (Hình 2) - một dụng cụ đo điện áp được sử dụng trong vài giây để định hướng ngoài biển khơi và trên không. Trong quá trình quan sát, kính lục phân được cầm trên tay, điều này cho phép bạn bù lại chuyển động nghiêng của tàu. Thông thường họ kết hợp hình ảnh của Mặt trời (hoặc một ngôi sao lúc hoàng hôn) với đường chân trời của biển. Với một số quan sát theo cách này, độ cao phía trên đường chân trời chính xác đến từng phút cung hoặc thậm chí chính xác hơn một chút. Trên đất liền, nơi công cụ có thể được lắp đặt chắc chắn, hãy sử dụng các công cụ chính xác hơn, chẳng hạn như công cụ đa năng. Với sự trợ giúp của nó, khoảng cách góc được đo với độ chính xác 1 inch và thậm chí chính xác hơn.

Về mặt lý thuyết, định nghĩa về nợ rất đơn giản: chênh lệch giữa khoản nợ của hai điểm bằng chênh lệch về thời gian địa phương của chúng tại cùng một thời điểm vật lý. Tuy nhiên, trước khi phát minh ra đài phát thanh, việc đòi nợ trên thực tế là một công việc rất khó khăn. Thật vậy, trong trường hợp không có liên lạc trực tiếp, làm thế nào bạn có thể biết được có bao nhiêu giờ, phút và giây giờ địa phương tại một thời điểm nhất định ở Greenwitz (tức là tại điểm bắt đầu xác định nợ), nếu bạn ở cách xa hàng trăm hoặc hàng nghìn km? Ngày xưa, vì mục đích này, người ta đã quan sát thấy một số hiện tượng thiên văn, có thể nhìn thấy đồng thời từ những điểm này và về đó nó đã được viết

15

người ta biết nó xảy ra vào thời điểm nào trong giờ Greenwich. Ví dụ, đây là những lần nhật thực và nhật thực tốt nhất của các vệ tinh của Sao Mộc (việc sử dụng cái sau để xác định kinh độ đã được chỉ ra bởi Galileo, người đã phát hiện ra các vệ tinh của Sao Mộc vào năm 1610). Thật không may, những hiện tượng này không xảy ra ngay lập tức mà kéo dài trong vài phút nên chỉ có thể ghi lại với một lỗi tương ứng. Trong khi đó, một phút thời gian tương ứng với 28 km dưới đường xích đạo, do đó việc xác định kinh độ theo cách này có thể dẫn đến sai số hàng trăm km. Ngoài ra, còn có một khó khăn là các vệ tinh của Sao Mộc hầu như không thể quan sát được bằng ngón tay của một con tàu đang lắc lư và những hiện tượng này không xảy ra hàng ngày và trong vài tháng trong năm Sao Mộc hoàn toàn không được nhìn thấy. Nhật thực là hiện tượng hoàn toàn hiếm gặp và xảy ra không quá hai lần một năm. Do đó, khi đi du lịch, cần phải đợi vài ngày hoặc thậm chí vài tuần cho đến khi có thể thực hiện một số quan sát như vậy (để kiểm soát và cải thiện độ chính xác), và trên biển, vì mục đích quan sát, phương pháp xác định kinh độ này hoàn toàn không phù hợp.

Vào thế kỷ 16, người ta đã tìm ra một cách khác để xác định giờ địa phương của kinh tuyến ban đầu - sử dụng cái gọi là khoảng cách, quy tắc mặt trăng; ứng dụng thực tế của nó chỉ có thể thực hiện được sau khi phát minh ra sextag. Mặt trăng quay quanh Trái đất mỗi ngày, giống như kim đồng hồ di chuyển trên “mặt số” - bầu trời đầy sao. Nhưng kim này di chuyển qua đồng hồ chậm, chậm hơn 55 lần so với kim đồng hồ của đồng hồ thông thường. Rõ ràng là nhờ chuyển động của kim đồng hồ mà thời gian thực tế có thể được xác định, nhưng rất không chính xác do chuyển động của nó chậm. Rõ ràng, việc xác định thời gian bằng chuyển động của Mặt trăng thậm chí còn kém tin cậy hơn, nhưng độ chính xác và tinh tế của việc phân chia “mặt số”—các vị trí được biết chính xác của các ngôi sao—giúp ích ở đây. Đúng vậy, vị trí của Mặt trăng so với những ngôi sao này phải được thay đổi với độ chính xác rất cao, ở góc khoảng 30°, do đó, việc thay đổi khoảng cách của Mặt trăng với ngôi sao với độ chính xác 1′ cho phép bạn xác định thời gian với độ chính xác là hai phút. Để sử dụng phương pháp này, bạn cần phải biết rất rõ tất cả các đặc điểm chuyển động của Mặt trăng, để bằng cách quan sát vị trí của Mặt trăng, bạn có thể biết được thời gian của kinh tuyến ban đầu, sự khác biệt của nó với giờ địa phương của điểm này sẽ cho ra kinh độ của điểm sau. Rõ ràng, phương pháp này đặt ra yêu cầu rất cao đối với cơ học thiên thể, vốn phát triển các lý thuyết phức tạp hơn về chuyển động của Mặt trăng. Phương pháp khoảng cách mặt trăng không có độ chính xác vượt trội hơn nhiều so với phương pháp trước, nhưng nó có thể được sử dụng bất cứ lúc nào khi nhìn thấy Mặt trăng và các ngôi sao, đó là lý do tại sao nó trở nên phổ biến trong quá trình du lịch, đặc biệt là du lịch trên biển.

Tuy nhiên, phương pháp đo khoảng cách mặt trăng chưa làm hài lòng hoàn toàn các thủy thủ (chủ yếu do tính toán phức tạp và độ chính xác thấp). Tàu buồm, tùy theo cường độ và hướng gió, thường kéo dài ở những nơi khuất tầm nhìn của bờ biển nên việc xác định được vị trí của tàu (vĩ độ và kinh độ) là rất quan trọng. Năm 1713, chính phủ Anh, đặc biệt quan tâm đến an toàn hàng hải (lúc đó Anh là quốc gia có hải quân phát triển nhất), đã trao giải thưởng khổng lồ trị giá 20.000 feet cho việc phát triển một phương pháp đáng tin cậy để xác định kinh độ với độ chính xác $1/2$ độ. Một phần giải thưởng này đã được trao (truy tặng) cho người Đức

nhà thiên văn học Tobias Mayer vì đã biên soạn các bảng chuyển động của Mặt trăng, giúp làm rõ việc xác định kinh độ từ khoảng cách của Mặt trăng. Một nửa giải thưởng thuộc về nhà phát minh và thợ đồng hồ người Anh Harrison, người đã chế tạo ra chiếc đồng hồ bấm giờ hàng hải vào năm 1735. Đây là mùa xuân

Jacobstab.

Một công cụ phổ quát.

16

đồng hồ có cấu trúc tương tự như đồng hồ bỏ túi và đồng hồ đeo tay. Đồng hồ bấm giờ có ba kim - giờ, phút và giây, và kim giây nhảy mạnh cứ sau nửa giây với tiếng gõ rõ ràng có thể nghe thấy ở khoảng cách vài mét. Đồng hồ bấm giờ rất tiện lợi vì chúng có thể được mang theo mà không làm ảnh hưởng đến chuyển động của chúng. Để làm điều này, chúng được đặt trong một hộp trên hệ thống treo gimbal (hệ thống treo có hai trục vuông góc với nhau), cho phép chúng luôn duy trì vị trí nằm ngang. Chẳng bao lâu, phương pháp vận chuyển đồng hồ bấm giờ đã được sử dụng rộng rãi trên đất liền - khi đi du lịch, để xác định kinh độ của các khu vực đông dân cư khi vẽ bản đồ địa lý và xác định kinh độ của các đài quan sát chính ở các quốc gia khác nhau. Ví dụ, sau khi thành lập Đài thiên văn Pulkovo vào năm 1839, giám đốc đầu tiên của nó là V. Ya. Struve tổ chức một chuyến thám hiểm đặc biệt vào năm 1843, được trang bị 60 đồng hồ bấm giờ để xác định sự khác biệt về kinh độ giữa Pulkovo và Greenwich.

Bài toán định nghĩa kinh độ đã nhận được một lời giải hoàn toàn mới với việc phát minh ra điện báo vào giữa thế kỷ trước, giúp truyền tín hiệu thời gian của kinh tuyến gốc và xác định sự khác biệt về thời gian địa phương của hai điểm với độ chính xác không thể đạt được trước đây - lên đến một phần của giây. Đúng vậy, để làm được điều này thì phải có kết nối điện báo giữa các điểm, điều này rõ ràng đã ngăn cản việc sử dụng phương pháp này đối với các tàu trên biển cả. Tuy nhiên, việc lắp đặt các dây cáp ngầm đã giúp kết nối các lục địa khác nhau với nhau. Vì vậy, chẳng hạn, kinh độ của đài thiên văn ở Washington đã được xác định rất chính xác. Ở Nga, thời gian chính (chẳng hạn như lịch trình tàu được tổng hợp) là St. Petersburg, hay đúng hơn là thời gian của kinh tuyến Pulkovo. Nó được truyền bằng dây từ Đài thiên văn Pulkovo tới

17

Đồng hồ bấm giờ.

điện thoại trung tâm ở St. Petersburg, và từ đó đến các ga điện thoại và đường sắt trên khắp đất nước. Cùng lúc đó, súng ở Pháo đài Peter và Paul nổ súng vào buổi trưa.

Cuối cùng, lời giải rất phổ biến đã xuất hiện cùng với việc phát minh ra điện thoại không dây. Ngay từ năm 1921, đài phát thanh New Holland ở Petrograd đã bắt đầu truyền cái gọi là tín hiệu thời gian nhịp nhàng nhiều lần trong ngày, bao gồm 61 điểm mỗi phút, do đó khoảng cách giữa các điểm nhỏ hơn một giây $1/60$ giây. Bằng cách nhận thấy sự trùng khớp giữa các giây của đồng hồ bấm giờ với các điểm của tín hiệu vô tuyến, bạn có thể kiểm tra đồng hồ bấm giờ của mình bằng thời gian phổ quát, tức là Greenwich, với độ chính xác đến một phần trăm giây. Đúng, do lỗi của đồng hồ đài quan sát và nhiều nhiễu kỹ thuật khác nhau, các tín hiệu này bị lỗi trong tích tắc, nhưng điều này có thể được tính đến sau, sau khi chúng được nhận tại đài quan sát và các quan sát thiên văn tiếp theo. Với mục đích này, dữ liệu sinh học đặc biệt về thời điểm phát sóng chính xác của các tín hiệu trong quá khứ đã được xuất bản hàng tháng, giúp có thể hiệu chỉnh lại các chỉ số của đồng hồ bấm giờ. Tất nhiên, điều này chỉ cần thiết khi xác định kinh độ với độ chính xác cực cao; trong điều hướng, nơi mà độ chính xác lên tới 1 giây là quá đủ, thì những hiệu chỉnh được công bố của tín hiệu thời gian được truyền đi không có ý nghĩa gì. Giờ đây, nhờ phát minh ra thạch anh và sau đó là đồng hồ phân tử *), lưu trữ thời gian đến phần nghìn giây trong nhiều tháng, việc hiệu chỉnh tín hiệu vô tuyến truyền đi thực tế là bằng không. Định nghĩa bài toán cũ về kinh độ địa lý là lời giải chính xác nhất.

Bài viết của chúng tôi là hợp pháp với một ví dụ như vậy. Hãy tưởng tượng một người quen thuộc với các phương pháp thiên văn để xác định vị trí của mình. Hãy để anh ta được đưa đến bất kỳ nơi nào - đến một hòn đảo hoang, đến sa mạc, đến những ngọn núi, bất cứ nơi nào, và anh ta hoàn toàn không biết mình đang ở đâu, ở quốc gia nào, thậm chí ở bán cầu nào. Hãy để anh ta mất dấu thời gian và không biết địa điểm cũng như ngày tháng. Nhưng hãy đưa cho anh ta một cuốn nhật ký thiên văn với các bảng logarit, một dụng cụ vạn năng, một đồng hồ bấm giờ hiển thị thời gian tùy ý và một máy thu sóng vô tuyến để nhận tín hiệu thời gian (không có quyền nhận các chương trình phát sóng khác). Cho phép anh ấy quan sát các vì sao vào một đêm trời quang và Mặt trời vào sáng hôm sau. Sau khi xử lý các nhiệm vụ, anh ta sẽ cho biết địa điểm và trên bản đồ địa lý, anh ta sẽ cho biết mình đang ở đâu và cần đi theo hướng nào để đến thành phố gần nhất hoặc thành phố được chỉ định. Nói một cách dễ hiểu, một người như vậy không thể quên mình trên địa cầu.

*) Trong đồng hồ thạch anh, vai trò của mattik được thực hiện bởi tấm thạch anh được cắt theo một cách nhất định. Dao động điện từ được kích thích trong thạch anh, tần số không thay đổi trong một thời gian dài.

Hoạt động của đồng hồ phân tử gắn liền với sự rung động tự nhiên của các phân tử của một số chất.

18

Bình luận

Nếu bạn quan sát bầu trời đầy sao trong vài giờ, bạn sẽ nhận thấy vị trí của các chòm sao thay đổi so với đường chân trời. Ví dụ, trên bầu trời phía đông, các ngôi sao mọc cao hơn đường chân trời và di chuyển về bên phải. Ở phía trên bầu trời, một ngôi sao lớn mô tả một vòng tròn suốt cả ngày. Chúng ta có thể nói rằng toàn bộ bầu trời (thiên cầu) quay quanh một trục thiên thể gọi là trục mundi. Các điểm giao nhau của trục thế giới với thiên cầu được gọi là các sọc của thế giới - phía trên và phía nam. Sọc phía bắc là sọc mà từ đó thiên cầu quay theo chiều kim đồng hồ (khi nhìn từ bên ngoài). Vòng quay này thực sự xuất hiện, vì Trái đất thực sự quay quanh trục của nó (theo hướng ngược lại). Rõ ràng trục của thế giới song song với trục quay của Trái đất.

Ngoài trục của thế giới và các sọc của thế giới, còn có các đường và điểm đặc trưng của thiên thể trên thiên cầu (Hình 1). Mặt phẳng SWNE là mặt phẳng chân trời, mặt phẳng tiếp xúc với bề mặt Trái đất tại điểm C, nơi có thể quan sát được. Đường NS là đường trưa (vào buổi trưa bóng của vật thẳng đứng đổ dọc theo đường này). Một đường dây dọi vẽ tại điểm C cắt thiên cầu tại thiên đỉnh Z. Mặt phẳng đi qua các điểm S, Z, P (các sọc phía bắc của thế giới), N là mặt phẳng của kinh tuyến trời. Đường xích đạo thiên thể là đường giao nhau của mặt phẳng vuông góc với trục của thế giới và đi qua vùng quan sát được (điểm C) với thiên cầu.

Ngôi sao nào vượt qua kinh tuyến thiên đường hai lần mỗi ngày; Hiện tượng ánh sáng đi qua kinh tuyến trời được gọi là cực điểm. Ở đỉnh trên, ánh sáng cao nhất so với đường chân trời, ở đỉnh dưới là thấp nhất (Hình 2).

Đối với những ngôi sao sáng nằm gần ranh giới của thế giới, có thể quan sát được cả hai cực điểm (cả trên và dưới); Đối với các ngôi sao sáng mọc và lặn, chỉ quan sát được đỉnh cao (đỉnh thấp hơn xảy ra bên dưới đường chân trời).

Thời điểm Mặt trời đạt cực đỉnh được gọi là thời điểm trọn vẹn thực sự, thời điểm Mặt trời đạt cực điểm dưới được gọi là nửa đêm thực sự.

Cơm. 1. Hình 2.