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Il meridiano celeste è un cerchio molto importante: dal punto di vista del sistema altazimutale è composto dal verticale nord e dal verticale sud, dal punto di vista del sistema equatoriale si tratta di un cerchio orario ed è diviso dai poli celesti in due orari chiamati meridiano superiore (quello che contiene lo zenit) e meridiano inferiore (quello che contiene il nadir).

L’istante in cui una stella transita al meridiano è un istante prezioso: in quel momento una semplice relazione matematica lega l’altezza e la declinazione dell’astro con la latitudine dell’osservatore.

Nella figura, si rappresenta l’astro A nell’istante del suo passaggio al meridiano celeste superiore. La sua altezza è rappresentata dall’arco h, la sua declinazione è l’arco \delta. La latitudine e la colatitudine dell’osservatore sono indicate rispettivamente dagli archi \varphi e \varphi'. Si comprende facilmente che l’altezza è uguale alla somma della colatitudine e della declinazione.

(1)   \begin{equation*} h=d+\varphi' \end{equation*}

D’altra parte la colatitudine è l’angolo complementare alla latitudine, perciò:

(2)   \begin{equation*} h=\delta+90^{\circ}-\varphi \end{equation*}

da cui si ricavano due equazioni utili:

(3)   \begin{equation*} \boxed{\delta=h+\varphi-90^\circ} \end{equation*}

e

(4)   \begin{equation*} \boxed{\varphi=\delta-h+90^\circ} \end{equation*}

L’equazione (3) ci permette di determinare la declinazione di un astro misurando la sua altezza all’istante del transito al meridiano superiore e conoscendo la latitudine del luogo di osservazione.

Viceversa, l’equazione (4) può servire per determinare la latitudine di un luogo se si conosce la sua declinazione, misurando  l’altezza del suo passaggio superiore.

Nel caso del passaggio inferiore, cioè del transito dell’astro al meridiano inferiore, basta cambiare i segni di alcuni termini per ottenere gli stessi scopi:

(5)   \begin{equation*} \boxed{\delta=h-\varphi+90^\circ} \end{equation*}

e

(6)   \begin{equation*} \boxed{\varphi=h-\delta+90^\circ} \end{equation*}

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