Ουράνια σφαίρα

Κάθετη θέση

Κατ΄ αυτήν ο παρατηρητής βρίσκεται στον ισημερινό όπου στη περίπτωση αυτή ο μαθηματικός ορίζοντας διέρχεται από τους Πόλους της Γης περιέχοντας τον άξονά της. Τότε οι κύκλοι απόκλισης των αστέρων είναι κάθετοι στον μαθηματικό ορίζοντα και παράλληλοι με τον ισημερινό. Τότε το ημερινό ή ημερήσιο τόξο όλων των αστέρων είναι ίσο με το νυκτερινό ανεξάρτητα της τιμής της απόκλισή τους ή αν είναι Βορεία ή Νοτία. Δηλαδή οι αστέρες 12 ώρες παραμένουν υπέρ τον ορίζοντα και 12 ώρες υπ΄ αυτόν.
 
Συγκεκριμένα για τον Ήλιο και οποιαδήποτε εποχή θα παρατηρείται ίση διάρκεια ημέρας και νύκτας. Έτσι κατά την άνω μεσημβρινή διάβαση το αληθές ύψος θα ισούται με την πολική απόσταση και η ζενιθιακή απόσταση με την απόκλιση.

Παράλληλη θέση

Κατ΄ αυτή τη θέση ο παρατηρητής βρίσκεται σ΄ ένα από τους Πόλους της Γης, οπότε ο μεν μαθηματικός ορίζοντας συμπίπτει με τον ισημερινό, ο δε άξονας της ουράνιας σφαίρας με την κατακόρυφο Ζενίθ – Ναδίρ, συνεπώς λόγω θέσης με τον άξονα της Γης. Στη περίπτωση αυτή το φαινόμενο ανατολής και δύσης δεν λαμβάνει χώρα, διότι οι αστέρες ομώνυμης απόκλισης είναι συνεχώς ορατοί (αειφανείς), οι δε ετερώνυμοι πάντα αόρατοι (αφανείς). Στο γεγονός αυτό οφείλεται και η συνεχής πολική ημέρα ή νύκτα καθόσον επί 6 μήνες, όταν ο Ήλος έχει ομώνυμες αποκλίσεις παραμένει υπέρ του ορίζοντα με συνέπεια να παρατείνεται ομοίως και η ημέρα, ενώ αντίθετα τους υπόλοιπους 6 μήνες, που λαμβάνει ετερώνυμες αποκλίσεις, αυτός βρίσκεται κάτω του ορίζοντα με συνέπεια να υφίσταται ισόχρονη νύκτα.
Σημειώνεται ότι στη θέση αυτή, καθ΄ όλο το 24ωρο το ύψος ενός αστέρος παραμένει σταθερό διότι συμπίπτει ο κύκλος απόκλισης με τον κύκλο ύψους. Το μεν ύψος ισούται με την απόκλιση η δε πολική απόσταση με την ζενιθιακή απόσταση. Επίσης στη παράλληλη θέση το αζιμούθ των αστέρων μεταβάλλεται 15° μοίρες ανά ώρα. Έτσι για τον Ήλιο εφόσον αυτός έχει μικρή τιμή απόκλισης και ετερώνυμη του πόλου που βρίσκεται ο παρατηρητής, υφίσταται διάχυτο φως για ορισμένη χρονική περίοδο.

Πλάγια θέση

Κατ΄ αυτή τη θέση ο επίγειος παρατηρητής βρίσκεται σε κάποιο ενδιάμεσο γεωγραφικό πλάτος μεταξύ του ισημερινού και ενός πόλου. Στη περίπτωση αυτή οι κύκλοι απόκλισης τέμνουν πλάγια τον ορίζοντα και οι αστέρες μπορεί ανάλογα της απόκλισής τους να είναι αμφιφανείς, αειφανείς ή αφανείς.

Το δε ημερήσιο τόξο δεν είναι ίσο με το νυκτερινό, εκτός αν ο αστέρας έχει απόκλιση μηδενική. Σ΄ αυτό ακριβώς οφείλεται η ισημερία, δηλαδή η ίσης διάρκειας ημέρας και νύκτας που συμβαίνει δύο φορές κατ΄ έτος όταν ο Ήλιος λαμβάνει μηδενική απόκλιση.
 
Από τα λοιπά ουράνια σώματα όσα φέρουν ομώνυμη απόκλιση προς το πλάτος παρουσιάζουν μεγαλύτερο ημερήσιο τόξο, ενώ τα ετερώνυμης απόκλισης μεγαλύτερο νυκτερινό τόξο. Στο γεγονός αυτό οφείλεται και το φαινόμενο κατά το θέρος η διάρκεια της ημέρας να είναι μεγαλύτερη της νύκτας και αντίστροφα τον χειμώνα.

Παρατηρήσεις

Επίσης με το όνομα «ουράνια σφαίρα», υφίσταται εποπτικό όργανο (αντίστοιχο με την «υδρόγειο σφαίρα» που δείχνει την επιφάνεια της Γης), στην επιφάνεια του οποίου απεικονίζονται στοιχεία του Σύμπαντος, όπως είναι οι θέσεις των αστέρων και των αστερισμών καθώς και οι διάφοροι κύκλοι του ουρανού (Ουράνιος ισημερινός, Εκλειπτική κλπ). Μπορεί να περιστρέφεται σε άξονα (του κόσμου). Αυτό το όργανο χρησιμεύει μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς ταχείας μελέτης των θέσεων των ουράνιων σωμάτων.