中天 (天文学)

在观测天文学中，高潮是天体（例如太阳、月亮、行星、恒星、星座或深空天体）穿过观测者的当地子午线。这些事件也被称为子午线凌日，用于计时和导航，并使用凌日望远镜进行精确测量。

在每一天中，由于地球的自转在穿过子午线时产生两个时刻，每个天体似乎都在天球上沿着圆形路径移动。除地理极点外，任何穿过子午线的天体在到达地平线以上的最高点时都有一个上顶点，将近 12 小时后，当它到达最低点时紧随其后的是一个下顶点。高潮的时间（当对象达到高潮时）通常用于表示上高潮。

物体在其上顶点的高度 (A) 等于 90 减去观察者的纬度 (L) 加上物体的偏角 (δ)：A = 90° − L + δ。

三种情况取决于观察者的纬度（L）和天体的赤纬（δ）：

• 即使在较低的顶点，物体也在地平线之上； 即如果| δ + L | > 90°（即如果偏角的绝对值大于相应半球的余纬度）
• 即使在最高点，物体也低于地平线； 即如果| δ − L | > 90°（即如果偏角的xxx值大于对面半球的余纬度）
• 上顶点在地平线之上，下顶点在地平线之下，因此观察到身体每天起落； 在其他情况下（即如果赤纬的xxx值小于余纬度）

第三种情况适用于整个天空的一部分等于纬度余弦的物体（在赤道适用于所有物体，因为天空围绕水平南北线旋转；在两极它适用于任何物体， 因为天空围绕垂直线旋转）。 xxx种情况和第二种情况各剩余天空的一半。

一个上高潮与下一个高潮之间的时间间隔约为 24 小时，而上一个高潮与下一个高潮之间的时间几乎为 12 小时。 轨道运动、地球的自转和地球的自行影响连续的上顶点之间的周期。 由于太阳的适当和不适当的运动，一个太阳日（太阳的相似顶点之间的间隔）略长于一个恒星日。 平均差为 1⁄365.24219，因为地球需要 365.24219 天完成绕太阳公转一周。

在热带和中纬度地区，太阳在其上顶点（太阳正午）在天空中可见，而在其下顶点（太阳午夜）看不见（地平线以下）。 当从该半球冬至（北极的十二月至和南极的六月至）附近的任一极圈内的区域观察时，太阳在其两个顶点都位于地平线以下。

假设太阳穿过当地子午线时的赤纬为+20°，则在观测者的纬度上加上和减去70°（从太阳到极点）的补角，得到太阳高度角 分别在高潮和低潮。

• 从北纬 52° 开始，上顶点位于正南地平线以上 58°，而下顶点位于正北地平线以下 18°。 上层为 52° + 70° = 122°（补角为 58°），下层为 52° − 70° = −18°。
• 从北纬 80° 开始，上顶点位于正南地平线以上 30°，而下顶点位于正北地平线（午夜太阳）以上 10°。

在北半球的大部分地区，北极星（北极星）和小熊星座的其他恒星围绕北天极逆时针旋转，并且在两个高潮处都可见（只要天空足够晴朗和黑暗）。 在南半球，没有明亮的北极星，但八角星星座围绕南天极顺时针旋转，并且在两个高潮处都可见。

从观察者的纬度来看，任何始终保持在当地地平线以上的天体都被描述为极地。