恒星黄道是地球绕太阳公转的轨道平面与恒星的连线所形成的夹角。在黄道上运行的行星和卫星都受到这个角度的引力作用(即向心加速度)。因此当这些物体进入太阳系内部时就会受引力的影响而偏离原来的方向。

根据牛顿力学原理可知:一个质点在不受外力和其它因素的作用下其运动速度的大小等于它受到的合力矩大小乘以重力势能的变化率;如果物体的质量为m、体积V=S/T2,则M*v^2=1/2πR2^2/(2×G)^2。式中G——万有引力常数,R——地球的半径(单位均为km),V——天球面积S—天体表面的法线长

由上两式的计算我们可以知道:若A点的距离为d1,B点离D1的距离为d2、C点和D1、D2之间的距离分别为e0、e1(其中E0

由于AB两点间的直线最短,所以从几何的角度看,我们就可以把这两条射线平行地连在一起,从而得到一条曲线叫做"黄道"。这条曲线的长度就是它们到地面的高度差值的一半。

因为黄道的半轴跟赤道平行的缘故,所以我们用经度表示地面上的某一点距南北极的高度,称为地理北极和高纬度极地。例如北京位于东经116.38°30′N,112.40°15'W处.

由此可以得出以下结论:(注意这里的纬度和度数都是指本初子午圈内的数值):

(1)地表高程相差1/2时,两地间相距约为2500公里左右。(如上海海拔35米,杭州410米等。)

(2)地表高度相差约1/3时,两地之间相隔大约5400公里以上,(如南京1030多米,广州20-50多米等.)

(3)地表高低相差1/43/4时,两地之间隔了8000多公里的空间.(如拉萨50-60米左右,乌鲁木齐40-70余米等等.)

(4)地表的高低差距越大,两地的间距也越远.如我国青藏高原地区,平均海拔4000米以上,海拔最高的珠穆朗玛峰高达8848米,与世界屋脊帕米尔高原相比低了近1000余米,但两者的相对位置却比后者要远得多!

(5)两极的高差不超过10%。

(6)南极大陆的平均海拔低于0.6公尺,南极点附近只有几米的起伏落差。