四、黄道坐标系

　　赤道坐标系适用于表示恒星的位置和运动特征，而对于表示太阳这个特殊恒星，以及太阳系内天体的位置和运动特征，则采用黄道坐标系更适合。

　　1.基本圈和基本点

　　黄道坐标系的基本圈是黄道，基本点是黄北极和黄南极。

　　黄极是通过观测点（坐标中心）做垂直于黄道面的直线与天球相交的两个点，距天北极较近的点叫做黄北极，距天南极较近的点叫做黄南极。黄北极与黄南极的连线就是黄轴。

　　平行于黄道在天球上可以做无数个小圆，即黄纬圈。通过黄极可以做无数个与黄道垂直的大圆，即黄经圈，其中过春分点的黄经圈是黄道坐标系中经度（黄经）度量的起始圈（如图2-23）。

　　2.黄经

　　黄经即黄道坐标系中的经度，它是一种两面角。它是春分点所在的黄经圈平面与天体所在的黄经圈平面之间的夹角。黄经的度量是以春分点所在的黄经圈为起始圈，在黄道上沿逆时针方向进行的。用角度来表示，范围从0°～360°。

　　3.黄纬

　　黄纬即黄道坐标系中的纬度，它是一种线面角。它是天体与天球中心的连线和黄道平面之间的夹角。黄纬以黄道面为起点面，向南、向北两个方向量算，从黄道面到黄北极范围为0°～+90°，从黄道面到黄南极范围为0°～（-90°）。

　　如图2-24表示天体的黄经和黄纬的量算。

　　图2-24 天体的黄经和黄纬

　　黄道坐标系适用于表示太阳系内天体的位置和运动。由于太阳本身是在黄道上运行的，因此用太阳黄经来表示其位置，用太阳黄经的变化来表示太阳的视运动是特别适宜的。例如，在春分日太阳黄经为0°，夏至日为90°，秋分日为180°，冬至日为270°太阳系内其它天体的运行，也可以用其黄道坐标值来表示。例如，行星的运行规律可以用黄道坐标系来表示。当太阳与外行星黄经相同的时候，即为合；当太阳与外行星黄经相差180°时，即为冲；相差90°时则为方照。又如，月球运行的规律也可以用黄道坐标系来表示。当日、月黄经相同时，即为朔，朔时为农历每月初一；当日、月黄经相差180°时，即为望，望时为农历十五或十六；当日、月黄经相差90°时，为上弦；当日、月黄经相差270°时，为下弦。

　　因为过春分点的黄经圈和黄道在天球坐标系中，分别都是唯一的，所以恒星的黄经和黄纬不会因时因地而改变。

　　但是，太阳作为一颗特殊的恒星，其黄经在发生着周年性的变化，这种变化也引起太阳的赤道坐标值的改变。如图2-19，春分日太阳黄经为0°，赤经为0°或0时，赤纬为0°；夏至日太阳黄经为90°，赤经为90°，赤纬为+23°26′；秋分日太阳黄经为180°，赤经为180°，赤纬为0°；冬至日太阳黄经为270°，赤经为270°，赤纬为-23°26′。

　　每种天球坐标系都有其独特的性质，因此也就有其特定的用途，为了便于对比，利于记忆，兹将各种天球坐标系归纳成表2-3。

表2-3 四种天球坐标系对照