نظام إحداثيات الأفق

تم تعريف نظام الأفق محلياً لكل مراقب، أو موقع، على الأرض (أو أي كائن سماوي) أصلها بأنه موقع المراقب، وأن المحور المرجع هو موقع الخط الشاقولي (ويحدد بخط فعل الجاذبية الأرضية)، وأن المستوى المرجع، هو الأفق الظاهري، أو الأفق العمودي على المراقب.

ويسمى الاتجاه المباشر، أو العمودي فوق المراقب، أو نقطة تقاطع مع الكرة السماوية الخيالية (بالسمت zenith ). وأن الاتجاه المضاد أو النقطة لامتداده والتي هي عمودياً على المراقب تسمى (النظير nadir - تسمية أطلقها العالم الفلكي البيروني، ولا يزال يستعمل المصطلح عالمياً إلى يومنا هذا، إضافة إلى الكثير من المصطلحات التي تعود إلى الحضارة العربية والإسلامية).

من خلال أي اتجاه أو نقطة على الكرة السماوية، على سبيل المثال، يمكن العثور على موقع نجم منفرد، من نصف مستوى أو نصف الكرة العظمى والعمودية على الأفق، نجد أن:

هذه تسمى الدائرة العمودية vertical circle، كل (النصف) العمودي من الدائرة يتضمن (المتقاطع فيها) لكل من السمت والنظير. ومع مستوى الدائرة العمودي، فإن الموضع المأخوذ قيد الوصف، يمكن أن يتميز بواسطة الزاوية مع الأفق، والذي يسمى الارتفاع altitude a.

وبدلا من ذلك وبالمكافئ، يمكن أن تأخذ الزاوية بين الاتجاه والسمت وهي مسافة السمت zenith distance z والتي يشار إليها بالعلاقة (°- a°90  = z ). تكون قيم ارتفاعات الكائنات فوق الأفق موجبة (أو أن البعد السمتي – الذروة - هو أقل من ويمكن أن يعرف الأفق ذاته، أو تغطيته، بأنه مجموعة كل النقاط والتي تكون فيها قيمة (°0 = a ) أو (° 90 = z).

وعلى النقيض من الأفق الظاهر والذي يعرف إحداثيات الكائنات كما ترى من المراقب هم، يعرف الأفق الحقيقي true horizon بأنه المستوى الموازي للأفق الظاهر apparent horizon لكن من خلال مركز الأرض. ويشار إلى الزاوية بين موقع كائن والأفق الحقيقي بأنه يحتل الارتفاع الحقيقي .true altitude بالنسبة للكائنات القريبة مثل القمر، فإن الموقع المقاس يمكن أن يختلف لا سيما بين اثنين من المراجع (حتى بدرجة واحدة للقمر). كذلك، فإن الارتفاعات الظاهرة، تخضع إلى تأثير الانكسار من قبل الغلاف الجوي للأرض.

يعرف التنسيق الثاني للموقع في نظام الأفق من قبل النقطة التي يكون موقع الدائرة السعودية بقطع الافق. ويسمى السمت A ، لا غير الفلك وعلى نصف الكرة الشمالي، تأخذ الزاوية من النقطة الجنوبية (أو الاتجاه) إلى الغرب، شمال، والشرق إلى نقطة صفح الدائرة العمودية على الأفق. وبالتالي هي (°360- °0).

في الجيوديسيا geodesy ، غالباً ما تتخذ نقطة الصفر من اتجاه الشمال (هذه الزاوية سمى أحيانا المحمل hearing ، ويرمز لها °A +/- 180) مع الملاحظة أن هذه الصيغة استخدم دائما، على سبيل المثال، قد تأخذ 8 غربا، وقد اتخذ الفلكيون معيار، الجنوب، العرب، الشمال، نقاط أفق تحدد بـ (°270، °180 ، °90  A = ) على التوالي.

تسمى الدائرة العمودية التي تقطع نقطة الشمال ونقطة الجنوب (السمت والنظير) خط الزوال المحلي local meridian وإن الدائرة الأخرى العمودية من خلال نقطة العرب، الست الشرق، والنظير تسمى المطلع، أو الرئيس العمودي prime vertical يتزامن خط الزوال المحلي مع إسقاط خط الطول الجغرافي الموقع المراقب للسماء (الكرة السماوية) من مود الأرض.

هذه الشروط التي عرضت هنا، مفيدة في فهم الآثار الناجمة عن دوران الأرض.