Зависимость высоты полюса мира от географической широты места наблюдения

Вращение небесного свода — явление кажущееся и представляет собой следствие действительного вращения Земли вокруг оси в направлении, противоположном суточному вращению неба, т.е. с запада на восток. Поэтому, в какой бы точке на поверхности Земли наблюдатель ни находился, он всегда видит вращение небесной сферы происходящим вокруг оси мира — прямой, параллельной оси вращения Земли.

Направление же отвесной линии меняется при перемещении наблюдателя по земной поверхности и составляет различные углы с осью вращения. Взаимное расположение кругов и точек небесной сферы, связанных с осью мира и с отвесной линией, зависит, следовательно, от направления последней, т.е. от положения наблюдателя на поверхности Земли.

Эта зависимость формулируется в виде следующей теоремы: «высота полюса мира h_P над горизонтом всегда равна астрономической широте места наблюдения».

Доказательство теоремы следует непосредственно из чертежа (рис. 6), где PON = h_P и OTq = — углы с взаимно перпендикулярными сторонами. Как следствие этой теоремы, астрономической широте места наблюдения равны также (рис. 7):

1) склонение зенита _Z = ;

2) полярное расстояние точки севера р_N = ;

3) зенитное расстояние верхней точки экватора z_Q = .

На основании соотношения (2.1) зенитное расстояние полюса мира

z_P = 90° — h_P = 90° — .

Следовательно, величине (90° — ) равны также:

1) полярное расстояние зенита p_Z;

2) склонение точки севера h_Q;

3) высота верхней точки экватора h_Q.