中天(Culmination)是天文学上当
行星、
恒星或
星座等天体,在
周日运动的过程中所经过的一个点,在观察上是该天体正经过当地
子午圈的时刻。换言之,是该天体在最高点的位置,也是该
天体最接近
天顶的
时刻。
有时,会使用上中天来描述上述的现象,而下中天则是天体经过子午圈的另一个时间,这时的位置在天球上的最低点。(也就是最接近
天底或离
天顶最远的点)。
中天时的
高度是在地球上观测点的
纬度加或减该天体与
天极的
距离,若是110°则应该换成70°,-100°则应换成-80°,依此类推。两者的
地平经度则与方位一样,但如果我们做方位的变换,则变换前后的数值将相差180°。
第三种情况所对应的天空,完全对应于地理纬度的余弦值(在赤道,所有的天体都会出没,因为天体绕着子午圈的南北极转动。在极点,所有的天体都不会升起或落下,因为天体绕着垂直于极点的轴转动);第一种和第二种情况,则在剩余的天球中各占一半。
从一次上中天至下一次的时间相距是24小时,当然,从上中天到下中天是12小时。但是,这只是粗略的说法,因为地球在椭圆轨道上运动,而且天体还有
自行(如果是行星或月球)。
太阳日太阳连续两次经过某地相同之中天,即是上至上中天或下至下中天,的时间间隔),会比一个
恒星日(任何一颗
恒星连续两次经过某地之上中天的时间间隔)长一点。
平均的差异是1/365.24219,因为地球绕太阳公转一周需要365.24219天。
以太阳为例,假设某一天的
太阳位于赤纬+20°,那么在纬度52°N 的观测者,也就是天顶的高度是52°N,我们增加或减去太阳至天极的角度,那是70°,结果是122°或-18°。取122°的补角是上中天的高度角58° ,而下中天的高度角是-18°。