Déterminer la latitude à partir de l’observation du ciel.

Avant les satellites, les marins trouvaient leur latitude grâce à un angle mesuré au-dessus de l’horizon. L’idée est simple. Place-toi sur l’équateur lors d’un équinoxe : le Soleil de midi est exactement au-dessus de ta tête, à 90°. Marche vers le nord et le Soleil de midi descend plus bas dans le ciel austral. L’angle diminue exactement d’un degré pour chaque degré de latitude parcouru.

Dans l’hémisphère nord, en regardant vers le sud à midi local, la hauteur du Soleil est

h = 90° − φ + δ

où φ est ta latitude et δ (delta) est la déclinaison du Soleil : la latitude du point de la Terre situé directement sous le Soleil ce jour-là. Elle est de 0° aux équinoxes et varie entre environ +23,44° et −23,44° au cours de l’année.

Lors d’un équinoxe, δ = 0, donc φ = 90° − h. Une hauteur de 49° mesurée à midi correspond à une latitude de 41° N. Au solstice de juin, δ = +23,44°, donc à 40° N, le Soleil de midi atteint 90° − 40° + 23,44° = 73,44°. En pratique, on utilise un tableau de la déclinaison du Soleil pour la date, comme le faisaient les navigateurs avec l’almanach.

La nuit, il existe un raccourci dans l’hémisphère nord. Polaris, l’étoile polaire, se trouve à moins de 1° du pôle céleste nord, le point du ciel vers lequel pointe l’axe de la Terre. La hauteur de ce pôle au-dessus de ton horizon est égale à ta latitude, donc la hauteur de Polaris ≈ ta latitude (à environ un degré près). Si Polaris se trouve à 52° au-dessus de l’horizon, tu es près de 52° N. Au pôle Nord, elle est au-dessus de ta tête ; à l’équateur, elle est sur l’horizon.

Depuis l’hémisphère sud, Polaris est sous l’horizon. Aucune étoile brillante ne marque le pôle céleste sud. Les navigateurs de l’hémisphère sud s’appuyaient donc sur le Soleil et sur d’autres méthodes.