中天 (天文學)

在觀測天文學中，高潮是天體（例如太陽、月亮、行星、恒星、星座或深空天體）穿過觀測者的當地子午線。這些事件也被稱為子午線凌日，用于計時和導航，并使用凌日望遠鏡進行精確測量。

在每一天中，由于地球的自轉在穿過子午線時產生兩個時刻，每個天體似乎都在天球上沿著圓形路徑移動。除地理極點外，任何穿過子午線的天體在到達地平線以上的最高點時都有一個上頂點，將近 12 小時后，當它到達最低點時緊隨其后的是一個下頂點。高潮的時間（當對象達到高潮時）通常用于表示上高潮。

物體在其上頂點的高度 (A) 等于 90 減去觀察者的緯度 (L) 加上物體的偏角 (δ)：A = 90° ? L + δ。

三種情況取決于觀察者的緯度（L）和天體的赤緯（δ）：

• 即使在較低的頂點，物體也在地平線之上； 即如果| δ + L | > 90°（即如果偏角的絕對值大于相應半球的余緯度）
• 即使在最高點，物體也低于地平線； 即如果| δ ? L | > 90°（即如果偏角的絕對值大于對面半球的余緯度）
• 上頂點在地平線之上，下頂點在地平線之下，因此觀察到身體每天起落； 在其他情況下（即如果赤緯的絕對值小于余緯度）

第三種情況適用于整個天空的一部分等于緯度余弦的物體（在赤道適用于所有物體，因為天空圍繞水平南北線旋轉；在兩極它適用于任何物體， 因為天空圍繞垂直線旋轉）。 第一種情況和第二種情況各剩余天空的一半。

一個上高潮與下一個高潮之間的時間間隔約為 24 小時，而上一個高潮與下一個高潮之間的時間幾乎為 12 小時。 軌道運動、地球的自轉和地球的自行影響連續的上頂點之間的周期。 由于太陽的適當和不適當的運動，一個太陽日（太陽的相似頂點之間的間隔）略長于一個恒星日。 平均差為 1?365.24219，因為地球需要 365.24219 天完成繞太陽公轉一周。

在熱帶和中緯度地區，太陽在其上頂點（太陽正午）在天空中可見，而在其下頂點（太陽午夜）看不見（地平線以下）。 當從該半球冬至（北極的十二月至和南極的六月至）附近的任一極圈內的區域觀察時，太陽在其兩個頂點都位于地平線以下。

假設太陽穿過當地子午線時的赤緯為+20°，則在觀測者的緯度上加上和減去70°（從太陽到極點）的補角，得到太陽高度角 分別在高潮和低潮。

• 從北緯 52° 開始，上頂點位于正南地平線以上 58°，而下頂點位于正北地平線以下 18°。 上層為 52° + 70° = 122°（補角為 58°），下層為 52° ? 70° = ?18°。
• 從北緯 80° 開始，上頂點位于正南地平線以上 30°，而下頂點位于正北地平線（午夜太陽）以上 10°。

在北半球的大部分地區，北極星（北極星）和小熊星座的其他恒星圍繞北天極逆時針旋轉，并且在兩個高潮處都可見（只要天空足夠晴朗和黑暗）。 在南半球，沒有明亮的北極星，但八角星星座圍繞南天極順時針旋轉，并且在兩個高潮處都可見。

從觀察者的緯度來看，任何始終保持在當地地平線以上的天體都被描述為極地。