说起“方位”，相信大家最熟悉的就是“上北下南左西右东”，这是地图上常见的定位法则。可是对于一个正常站立的人来说，你的“上方”绝不可能是北，而应该是“天花板”或者“天空”，所以对于生活在三维空间的我们来说，日常生活中存在着“上下左右前后”六个方向。

　　当我们在天文学上讨论天体的位置时，该用“上北下南左西右东”的定位法则呢？还是用“上下左右前后”的描述方法呢？

想象一个“天球”

　　古人认为我们的地球是固定不动的，围绕在它外部有一个转动着的球形宇宙，即“天球”。这个天球的半径无限长，所有的天体都附着在天球的内表面上，跟随天球围绕着地球运动。但是，如今我们已经认识到，我们看到的天体运动并不是因为天球围绕地球运动，而是由于地球的自转。
　　虽然天球错误地描述了宇宙，但是人们发现借用这个假想的球形结构，可以帮助我们确定天体的位置和运行轨迹。

　　为了理解地球的自转运动，人们假想了一根自转轴（又称地轴），地球就围绕这根自转轴自转。不过，由于地球在形成过程中可能受到过撞击，所以它的自转轴相对于黄道面倾斜了23.5°，也就是说地球长久以来都是歪着身子在旋转的。
　　自转轴与地球表面的两个交点被称为北极点和南极点，假设我们用右手“握住”自转轴，这时大拇指指向的方向就是北方。沿着北方无限延长自转轴，其与天球的交点就是北天极，与此相对的则是南天极。在南、北天极的正中间还有一条天赤道（即天球的赤道），代表地球赤道平面和天球的交线。

地平坐标系

　　地球虽然歪着身子旋转，但对于生活在地球上的我们来说，地面并不是倾斜的。由此，人类又设想出一个虚拟的平面——地平面，它与天球相交而成的大圈被称为地平圈，处于不同纬度的人拥有不同的地平圈。
　　地平圈對应的天球正上方为天顶，正下方为天底。在天球表面，经过北天极、天顶、南天极、天底的大圈被称为子午圈。子午圈与地平圈会有两个交点，其中距北天极小于90°的一点为北点，另一点为南点。天赤道与地平圈也相交于两点，其中自北点顺时针方向旋转90°的点为东点，逆时针旋转90°的点为西点。
　　自北点沿地平圈向东（或自南点沿地平圈向西）旋转的角度被称为方位角，范围在0°到360°之间。
　　某一天体与观测者的连线和地平圈的夹角为地平高度角，范围在-90°到90°之间。如果地平高度角小于0°，就表示这个天体在地平线之下。
　　了解了地平坐标系，我们再看站在地平面上的人，就会发现，在描述他眼前的方位时，好像用“上北下南左西右东”和“上下左右前后”的定位方法都有些不合适，因为我们很难说“上”是指“头顶上方”，还是“眼睛前方”；而“上下左右前后”更是会随着人的姿态、面对的方向而随时改变。所以，根据地平坐标系的方位，我们又“进化”出另一个定位法则，即“面北背南左西右东”或调转身体“面南背北左东右西”。

给天体定位

　　了解了地平坐标系，我们快来给天体定位吧！
　　如果想描述一个天体所处的位置，我们可以用相对于地平面的方位角和地平高度角来描述，如1号天体的位置就是（45°，20°）。
　　如果要说明图中三个天体之间的相对位置，你知道如何描述吗？
　　答案是：2号天体在1号天体的西南方，3号天体在1号天体的西方，3号天体在2号天体的西北方。这里的西南方、西方、西北方是如何判断的呢？
　　请你想象自己平躺在草地上，头在北面，那么此时1号天体就在你的东面，2号天体在你的西南面，3号天体在你的西面。如此一来，我们不仅可以得知三个天体之间的相对位置，还会发现此时我们使用的定位法则是“面南背北（头北脚南）左东右西”。
　　其实，我们常见的星图就是模拟人躺在地面上仰望天空时得到的天体位置，所以我们在星图上惯用“左东右西”这样的定位法则。
　　好啦，记住了天文学上的这些基本概念，下次我们再与星辰邂逅时，就可以准确地描述出它们的位置，将它们分享给小伙伴了！
　　观星小贴士：
　　1.利用北斗七星定位到北极星。
　　2.根据北极星，确定地平坐标系中的北点、南点、西点、东点。
　　3.按照“面北背南左西右东”或“面南背北左东右西”的法则描述天体相对于地平面的位置或天体之间的相对位置。