2 周日、周年视运动与星空的旋转

观察天空的星星，必须懂得我们生存的地球，存在着公转和自转，每晚星座位置发生的变化，正是这两种运动产生的结果。地球大约每二十四小时围绕自身的地轴自西向东自转一周，天上的群星，在夜空中便发生自东向西方向的旋转，这便是天球的周日视运动。天球仪正是依据这一原理演示天球坐标的模型，它与地球仪相类似，用它可以演示天体的视运动。地球的球心作为假想的天球中心，地轴的延长线就是天球的旋转轴。天球在做周日视运动时，天轴跟天球面相交的两个点是固定不动的，这两个固定不动的点称为北天极和南天极。地球赤道面延长与天球相交的大圆称为天赤道，它跟地球赤道处在同一平面之上。天球的周日旋转，使得黄昏时中天的星座，到子夜时便落入西方地平线，而黄昏时从东方升起的星座，至黎明时便转到西方。

地球不但有自转，还有绕日公转。公转的一周，称为一个恒星年。其判断的标准为某一个固定时刻某颗恒星处在某个固定位置，经过太阳在恒星间运行一周以后，又回到这个位置的时间间隔。通常用初昏或子夜某恒星的上中天或偕日出来作为判断的标志。上古时人们常用这种方法来确定季节。

地球的赤道面和它的公转轨道面黄道是不重合的，它们在天球上形成赤道圈和黄道圈两个平面，相交成约23°的夹角。赤道圈和黄道圈的两个交点称为春分点和秋分点。太阳在黄道上运动，从春分点回到春分点运行一周所需的时间称为一个回归年。回归年比恒星年短约20分钟，这是由于地球运动时受太阳、月亮等天体吸引使地轴发生周期性运动所致。这种现象称为岁差。岁差使春分点沿黄道每年西移50〃24。岁差同样也造成南北天极位置的移动。这就是为什么古时的极星为天一、帝星，而现今为钩陈一的原因所在。