Determinación de la latitud del observador a partir de la altura del Sol a su paso por el meridiano superior (del observador)

Preparació de l'observació A partir de la situació estimada, disposats a observar el Sol al seu pas pel meridià del lloc, ens cal conèixer l'hora del rellotge de bitàcola a la qual tindrà lloc l'esdeveniment. Per això, entrarem a l'Almanac de l'any i consultem a quina hora passa el Sol pel meridià de Greenwich (hora en aquest meridià); això ve resenyant a l'Almanac amb les sigles PMG ("pas pel meridià de Greenwich"). Tindrem ben present que aquest hora és l'hora civil del meridià de Greenwich en el moment del pas del Sol pel meridià superior de Greenwich. Comencem, doncs, calculant (1) l'HcG (TU) del pas del Sol pel nostre meridià (meridià de l'observador) a partir del PMG: HcG p.s.m.s.l = PMG + L/15; on L/15 es la longitud de la posició de l'observador expressada en temps; y (2), tot seguit, ens cal calcular l'hora legal o hora del rellotge de bitàcola Hz de l'observador en el moment del pas del Sol pel seu meridià. Per això, ens cal conèixer el número de fus horari Z, el qual calculem a partir de la longitud estimada, Z és igual al major enter més proper a la quantitat $(L-7,5)/15$ amb el signe que correspongui (positiu si ens trobem a l'Est del meridià de Greenwich, i negatiu en cas contrari); llavors, Hz p.s.m.s.l = HcG p.s.m.s.l + Z. I, així, ens podem preparar, amb temps suficient, per estar a punt per fer les mesures d'observació del Sol en el moment de la seva culminació al seu pas pel meridià del lloc. Determinació de la latitud del lloc Per determinar la latitud, en aquest cas, ens estem referint a l'observació del Sol, però notem que el procediment de càlcul és el mateix que cal fer servir a l'hora d'observar el pas pel meridià del lloc de qualsevol astre. En general, podrem observar l'astre passant pel meridià superior (angle horari local de l'astre igual a zero), o bé, passant pel meridià inferior (angle horari local de l'astre igual a $180^\circ$). En punts d'observació de latituds no molt elevades, el Sol sempre culmina passant pel meridià superior (angle horari local de Sol igual a zero). Segons l'època de l'any, al seu pas pel meridià del lloc de l'observador, el Sol demora al Nord (des de l'equinocci de primavera a l'equinocci de tardor) éssent la declinació del Sol positiva, o bé al Sud de l'observador (des de l'equinocci de tardor a l'equinocci de primavera), éssent la declinació del Sol igual a zero en els momentos dels equinoccis. Segons l'època de l'any, observarem, doncs, el Sol en la seva culminació, cara al Nord, o bé cara al Sud, i per tant caldrà tenir-ho en consideració a l'hora de resoldre aquest problema de la determinació de la latitud. Tot això queda ben clar si ens entretenim a traçar un esquema gràfic on aparegui l'equador celest, l'horitzó de l'observador, el Sol/astre i el Zenit. Fent la suma d'angles amb la figura al davant quedarà clar que la latitud l ha de ser igual a $d + z$ si el Sol demora al Sud ($l=d+z$), i a $d -z$ ($l=d-z$) si aquest demora al Nord, on $z$ és la colatitud ($z:=90^\circ-a$) i $a$ és l'altura vertadera del Sol en la seva culminació, que obtenim a partir de l'altura observada amb el sextant, fent les correccions pertinents. No cal dir que la declinació $d$ del Sol la treuerem de l'Almanac Nàutic, entrant amb l'hora i la data.