緯度に比べれると、経度の求め方は、かなりハードルが低くなる。
「なぜ太陽が真南にきた時間を知ると自分のいる位置（経度）がわかるのか」の項で簡単に説明したが、ここでは、ざっとおさらいをして、実践的な手順に進もう。

地球は１日に１回自転している。
一周ぐるっとまわる（３６０度）のに２４時間かかることになる。
これで１５度＝１時間という関係が成り立つ。

この関係は海外旅行をするときの時差でおなじみだが、角度も時間もその下の単位は分、秒になる。

１時間＝６０分 １分＝６０秒

１度 ＝６０分 １分＝６０秒

どちらも分と秒でまぎらわしいので、

時間の場合は、時間（ｈ）、分（ｍ）、秒（ｓ）を使う。
緯度・経度の場合、度（^ｏ）、分（ ′）、秒（″）を使う。

経度を知るには、その場所で太陽が真南にきたときの時間を計測し、それが経度０度のグリニッジ標準時（ＧＭＴ）より何時間何分進んでいるか（または遅れているか）を調べて、その時間差を度に換算すれば、いまいる場所の経度が算出できる。

グリニッジ標準時より早ければ東経(E)、遅ければ西経(W)になる。

現在ではグリニッジ標準時よりも協定世界時（ＵＴＣ）を使うことが多いが、天測レベルでは両者は同じとみなしてよい。

天測では地動説より天動説の方が感覚的にわかりやすい。
太陽は２４時間で地球をぐるっと一周する。
だが、正確に２４時間ではなく、その速度も一定ではない。
だから、計算で経度を求める場合、実際の太陽の運行と計算上の運行には差があり、それを均時差というが、これを補正する必要がある。

［経度を求める手順］
１．太陽が真南に来たときの時間を確認する。
２．その時間を天測暦に記載されている均時差で修正する。
３．修正した時間を度数に換算する（＝経度）。

ステップ１
まず太陽が真南にきたときの時間を知る必要があるが、これが意外にむずかしい。
方位磁石を使えば太陽が南にあるかどうかはわかるが、磁北と北点は必ずしも一致せず、方位磁石の示す方角が真南とは限らない。
だから、正確な時間を知るには、
(1) 真南になる少し前に六分儀で太陽の高さを測り、その時間を記録しておく。
（これを仮に t1 とする）。
(2) それから２、３分おきに太陽の高さを測り、時間を記録する。
（順に t2、t3……とする）

太陽高度は少しずつ高くなった後、こんどは少しずつ下がりだす。

(3) 下がり始めた太陽高度が t1 または t2 と同じ高さになった時間を記録する。
（仮に t6 とする）。

T1とt6の高さが同じだとすると、両者の時間の中間の時刻がその場所の正午（南中時刻）になる。

ステップ２
記録した時間を均時差で補正する。
(1) 天文暦で、その日のグリニッジの正午における均時差を確認する。

均時差とは、太陽が一定の速度で動くと仮定した計算上の正午と太陽が実際に南にくる時間との差で、その計算結果が日付ごとに天測暦に載っている。

◎太陽の二列目の値から１２ｈを引くと均時差が得られる。

均時差 ＝ （図のＥ◎の列にあるｈ ｍ ｓの値）－１２ｈ

ほとんどの場合、均時差は数分程度だ。

その均時差を ステップ１ で記録した南中時刻に足す（または引く）。

例：その日の正午に実際の太陽が南中する時間（これを視太陽時という）が計算上の正午より１分１０秒早かったとすれば、測定した時間から１分１０秒引く（遅ければ足す）。こうした修正作業を補正という。

ステップ３
補正した時間を度数に換算する
均時差で補正した時間を度数に変換して経度を求める。
換算は２４時間＝３６０度で比例案分する（１時間＝１５度）。

時間と度の換算表

※ 単純な計算なので、数分で終了する、はず――海の上では船酔いなど、頭がちゃんと働かないときもある、、、
時(h)、分(m)、秒(s)にそれぞれ１５をかけて合計する。
それぞれ時(h)は度(^o)、分(h)は分(‘)、秒(s)は秒(“)に対応するが、分(‘)と秒(“)が６０を超えた場合は６０で割り、商は一つ上の単位に（分なら度に、秒なら分に）繰り上げ、余りがそのまま、それぞれ分と秒になる。
天測計算表には「時間弧度換算表」が掲載されているので、その表を使えば計算する必要もない。

とはいえ、具体的な例で計算してみよう。

太陽が真南にきた時間（南中時刻）をはかって均時差を修正したら、グリニッジ標準時の正午（１２時）より１０時間１８分４１秒早かったとする。
１０ｈ×１５＝１５０^ｏ
１８ｍ×１５＝２７０’＝４^ｏ３０’
４１ｓ×１５＝６１５”＝１０’１５” となるので、

経度（Ｅ）    ＝（１５０＋４）^ｏ（３０＋１０）’１５”
＝１５４^ｏ４０’１５”（東経154度40分15秒）
ちなみに、経度の測定には、月距法という方法もある。
月と他の天体との距離（観測者から見た角度）を測定し、天測暦の月距表で時間を割り出す。
小型ヨットではじめて世界一周したジョシュア・スローカムや幕末に太平洋を横断してサンフランシスコまで行った江戸幕府の咸臨丸も、この方法で経度を測定したと言われている。
この方法の利点は、正確な時計（クロノメーター）がなくても経度がわかるということだ。
緯度は太陽の高さでかなり正確に出せるので、問題は正確な時計がないときに経度をどうやって知るか、である。
スローカム船長は１ドルで買った中古の時計しか持っていなかったので、必然的にこの方法に頼らざるをえなかった。
だが、クロノメーターの普及に伴って、この方法は急速に忘れられてしまった。現実にも、日本を含むほとんどの国の天測暦に月距表はもう掲載されていないので、現代では忘れられた方法となっている。

２－２ 北極星緯度法

天候によっては正午に太陽を観測できるとは限らない。
緯度を知る有力なバックアップ手段として北極星がある。
北極星は、ひしゃくの形をした北斗七星やＷの形をしたカシオペア座を使った見つけ方を含めて、最もよく知られている星の一つだ。

地軸を北極の先まで伸ばした延長線上にあるため、つねに方角の北を指すが、それだけではなく、北半球では、北極星の水平線からの高さで、その場所の緯度がわかる。

次の図は、北極星の高度と緯度の関係を示している。
図２－１

Ｐは観察者のいる場所、ℓ は緯度、ａは北極星の水平線からの高さを示している。

その一部を拡大する、こうなる。
図２－２

三角形ＯＰＸは直角三角形で∠ｘは直角なので、
ℓ＋●＝９０度 (1)
∠ｈＰｚ＝ａ＋●＝９０度 (2)
よって ℓ ＝ａ

つまり、北極星の高度ａは緯度 ℓ に等しい。

しかし、正確には北極星は地軸の延長線上から少し離れたところにあるため、その分の補正が必要になる。

［北極星の高さから緯度を求める手順］

１．北極星の水平線からの高さを測定する（観測値）
２．太陽の場合と同じように高さの観測値を補正して真高度を得る
３．地方時角(L.H.A.)を求める
４．天測暦の北極星緯度表から時角に基づく補正値を見つけ、真高度を補正する（＝緯度）

以下、具体的に説明する。

１．太陽と北極星の観察で一番違うところは、北極星は昼間は見えないという点だ。夜になると、星は見えるが、今度は水平線が見えなくなってしまう。
というわけで、夜明けか夕方に観測するしかない。
この手順では、揺れる船上で小さな星を六分儀で視界にとらえるのが一番むずかしい。そこさえクリアできれば、後は単純な計算になる。

２．観測高度を真高度にするには、太陽の場合と同じように高度改正を行う。
太陽は地球から近くて見かけの大きさがあるので、高度改正では視半径や視差による調整を行ったが、星（恒星）の場合は距離が遠く、ほぼ点とみなしてよいので、六分儀の器差（インデックスエラー）と眼高差、それに気温と水温の差のデータがあれば、それを使って補正する。
天測計算表には「星の測高度改正表」が掲載されているので、そこから必要な数値を拾って改正する。

図２－３ 星の測高度改正表

出典：『天測計算表』（書誌第６０１号）海上保安庁

観測高度から真高度を求めるには

(1) 器差（インデックスエラー）を改正する
(2) 第１改正 眼高と測高度による改正
(3) 第２改正（惑星の視差の改正なので、北極星では不要）
(4) 第３改正 気温と水温の差で、水温が高ければ表の値を足す。低ければ引く。

これで真高度が出る。

３．地方時角 (L.H.A.)とは、観測した場所の時間がグリニッジ標準時（世界標準時）とどれくらいずれているかを示すもので、要するに、海外旅行でよくいう時差と考えればよい（例の経度１５度＝１時間という考え方）。

天測暦には「北極星緯度表」が四ページにわたって記載されている。
これはグリニッジ標準時の場所に基づき、それと実際に観察した地点との差を一覧表にしたもの。

まず自分のいる場所とグリニッジ標準時（世界標準時）との時間差（これを「地方時角」という）を確認し、それに基づいて表で改正値を求めることになる。

地方時角(L.H.A.)の計算については「経度を知る」の項で詳しく説明する。
ちなみに日本の標準時となっている明石（東経１３５度）の地方時角は９時間（９ｈ）である。
地方時角がわかったという前提で話を進める。

図２－４ 北極星緯度表

出典：『天文航法』（海文堂）添付の「（平成某年）天測暦抜粋」から
天測暦は毎年刊行され年ごとに数値が異なる。実際の天測暦には年が記載されている。

左ページが第１表、右ページの上が第２表、下が第３表。
それぞれ横軸を１時間ごと、縦軸は分ごとに整理してあるので、時角の時間（縦）と分（横）の交わるところの数値が目指す値になる。
これを真高度に加減して緯度を出す。第１表だけプラスとマイナスの値があるので、符号通りに足すか引く。第２表と第３表の値はつねに加算する。

緯度の計算

緯度（ℓ）＝北極星の真高度＋第１表の値＋第２表の値＋第３表の値