برای تعیین موضع هر مکان بر سطح زمین طول و عرض جغرافیایی آن مکان را بیان می کنند . که طول جغرافیایی عبارت است از زاویه ی بین نصف النهار هر مکان با نصفالنهار مبدأ که از گرینویچ انگلستان می گذرد و عرض جغرافیایی عبارت است از زاویه ی بین مداری که از هر مکان می گذرد با استوا مثلاً شهر تهران در طول جغرافیایی 54 درجه و24 دقیقه ی شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه و 41 دقیقه ی شمالی واقع است .
تعیین موضع اجرام آسمانی بر کره ی آسمان
اگر در تصور کره ی زمین را تا هر اندازه که می خواهیم ادامه دهیم کره ای هم مرکز با زمین به دست می آید که محور آن امتداد محور زمین و استوای آن ( معدل النهار ) ادامه ی استوای زمین است بطوریکه بر امتداد قطبهای شمال و جنوب جغرافیایی می توان قطبهای شمال و جنوب آسمانی را منظور داشت .
هر گاه ناظری از روی زمین به آسمان نگاه کند از نظر او کره ی آسمان همچون زمینه ای است که همه ی ستارگان از داخل بدان چسبیده اند . این کره شعاع معینی ندارد و می تواند تا بینهایت ادامه یابد .اما در عین حال می توان برای هر ستاره یک کره ی آسمانی به مرکز زمین و شعاع فاصله ی ناظر و آن ستاره منظور داشت. بر روی کره ی آسمان نیز مانند زمین می توان مدار ها و نصفالنهار هایی را در نظر گرفت .
الف ) مختصات افقی
برای تعیین موضع ستارگان گاهی از مختصاتی استفاده می شود که برای ناظرهای متفاوت در مکان های متفاوت ، فرق می کند و به آن مختصات افقی می گویند . در این مختصات به کمک دایره ی سطح افق و دو زاویه می توان موقعیت اجرام آسمانی را تعیین کرد در تصور دایره ی عظیمه ای را در نظر بگیرید که از سمت الرأس ( نقطه ای درست در بالای سر ناظر ) و یک ستاره معین می گذرد به این دایره ، دایره ی قائم می گویند.زاویه ی بین دایره ی قائم یک ستاره و امتداد شمال و جنوب در یک مکان را زاویه ی سمت ستاره و زاویه ای که بین ستاره و سطح افق در دایره ی قائم دیده می شود ارتفاع ستاره می گوییم .به کمک ارتفاع و سمت می توان موضع یک ستاره را تعیین کرد .اما باید توجه داشت که این مختصات برای ناظرهای متفاوت در مکانهای متفاوت ، تغییر می کند . همچنین با توجه به گردش زمین این مختصات در یک مکان در زمانهای متفاوت نیز تغییر می کند.
ب) مختصات سماوی
برای مطالعه ی اجرام سماوی دستگاه مختصات مناسب تر دستگاهی است که در آن مختصات ستارگان تغییر نکند و به مکان ناظر بستگی نداشته باشد.
فرض کنیم صفحه ی دایره ی استوای زمین را امتداد دهیم تا کره ی آسمان را قطع کند . محل بر خورد این صفحه با کره ی اسمان دایره ی بزرگی است که استوای سماوی یا معدل النهار نامیده می شود . هر گاه بر رو ی کره ی آسمان دایره هایی به موازات معدل النهار رسم کنیم دایره هایی به دست می آید که به آنها مدار های میل یا دایره های روزانه می گوییم . هر مدار یا دایره ی روزانه با یک زاویه به نام " زاویه ی میل " مشخص می شود و این زاویه همان زاویه ی بین مدار و استوای سماوی است ( نظیر عرض جغرافیایی بر سطح زمین ) . به این تر تیب هر ستاره با توجه به مکان آن بر کره ی آسمان و دایره ی روزانه ای که بر آن واقع است با یک زاویه ی میل مشخص می شود.
فرض کنیم محور دوران زمین را امتداد دهیم تا کره ی آسمان را در دو نقطه قطع کند . به این دو نقطه قطبهای شمال و جنوب کره ی آسمان می گوییم (ستاره ی جدی درست در نقطه ی قطب شمال کره ی آ سمان واقع است که به آن ستاره ی قطبی می گوییم ) . هر گاه دایره هایی بر کره ی آسمان رسم کنیم که از دو قطب شمال و جنوب کره ی آسمان بگذرد نظیر نصفالنهارهای روی سطح زمین ، دایره هایی بدست می اید که به آنها دایره های ساعتی می گوییم هر دایره ی ساعتی با یک زاویه به نام " زاویه ی بُعد " مشخص می شود . زاویه ی بُعد عبارت است از زاویه ی بین یک دایره ی ساعتی بر کره ی آسمان با دایره ی ساعتی مبدأ ( دایره ی ساعتی مبدأ بر کره ی آسمان بنا به قرار داد دایره ای است که از نقطه ی اعتدال بهاری می گذرد و نقطه ی اعتدال بهاری نقطه ای است که خورشید روز اول بهار در آن قرار دارد .) زاویه ی بُعد از نقطه ی اعتدال بهاری به سمت مشرق اندازه گیری می شود و واحد اندازه گیری آن به جای درجه ساعت می باشد . یعنی 360 درجه معادل 24 ساعت و هر ساعت معادل 15 درجه است . اجزای ساعت دقیقه و ثانیه هستند .
منبع:وبلاگ نجوم و اختر شناسی