หาละติจูดจากท้องฟ้า

ก่อนมีดาวเทียม กะลาสีหาละติจูดของตนได้จากมุมที่วัดเหนือเส้นขอบฟ้า แนวคิดนี้เรียบง่าย ลองยืนบนเส้นศูนย์สูตรในวันวิษุวัต แล้วดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงจะอยู่ตรงเหนือศีรษะพอดีที่ 90° เดินไปทางเหนือ แล้วดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงจะดูต่ำลงทางท้องฟ้าด้านใต้ มุมจะลดลง בדיוקหนึ่งองศาสำหรับทุกหนึ่งองศาของละติจูดที่คุณเคลื่อนที่ไป

ในซีกโลกเหนือ เมื่อหันหน้าไปทางทิศใต้ในเวลาเที่ยงตามเวลาท้องถิ่น ความสูงของดวงอาทิตย์คือ

h = 90° − φ + δ

โดยที่ φ คือละติจูดของคุณ และ δ (เดลตา) คือ เดคลิเนชัน ของดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายถึงละติจูดของจุดบนโลกที่อยู่ตรงใต้ดวงอาทิตย์ในวันนั้น ค่านี้เป็น 0° ในวันวิษุวัต และเปลี่ยนแปลงอยู่ระหว่างประมาณ +23.44° ถึง −23.44° ตลอดทั้งปี

ในวันวิษุวัต δ = 0 ดังนั้น φ = 90° − h ความสูงของดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงที่วัดได้ 49° หมายถึงละติจูด 41° N ในวันครีษมายัน δ = +23.44° ดังนั้นที่ละติจูด 40° N ดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงจะอยู่ที่ 90° − 40° + 23.44° = 73.44° ในทางปฏิบัติ คุณจะใช้ตารางเดคลิเนชันของดวงอาทิตย์ตามวันที่ ซึ่งเป็นวิธีที่นักเดินเรือใช้ปูมดาราศาสตร์

ในเวลากลางคืน มีวิธีลัดสำหรับซีกโลกเหนือ Polaris หรือดาวฤกษ์เหนือ อยู่ห่างจากขั้วฟ้าเหนือไม่ถึง 1° ขั้วฟ้าเหนือคือจุดบนท้องฟ้าที่แกนของโลกชี้ไป ความสูงของขั้วฟ้าเหนือนี้เหนือเส้นขอบฟ้าของคุณจะเท่ากับละติจูดของคุณ ดังนั้น ความสูงของ Polaris ≈ ละติจูดของคุณ (คลาดเคลื่อนประมาณไม่เกินหนึ่งองศา) ถ้า Polaris อยู่สูง 52° เหนือเส้นขอบฟ้า แสดงว่าคุณอยู่ใกล้ละติจูด 52° N ที่ขั้วโลกเหนือ Polaris จะอยู่ตรงเหนือศีรษะ ส่วนที่เส้นศูนย์สูตรจะอยู่บนเส้นขอบฟ้า

จากซีกโลกใต้ Polaris จะอยู่ใต้เส้นขอบฟ้า ไม่มีดาวฤกษ์สว่างดวงใดบอกตำแหน่งขั้วฟ้าใต้ได้ นักเดินเรือในซีกโลกใต้จึงอาศัยดวงอาทิตย์และวิธีอื่น ๆ