Видимий річний рух сонця.
Видимий річний рух сонця за постійними змінними координатами на небесній сфері можна відзначити велике коло, що представляє видиму траєкторію центра сонячного диска протягом року. Це коло названо екліптикою. Оскільки річний рух сонця відображає реальний рух Землі по орбіті, екліптика є траєкторією від перетину небесної сфери площиною, паралельною площині Земної орбіти (площина екліптики). Крім двох точок рівнодення на екліптиці виділяють дві проміжні між ними і протилежні одна одній точки, у яких схилення Сонця буває найбільшим за абсолютним значенням. У точці літнього сонцестояння сонце має максимальне схилення + 23°26' (близько 22.06). У точці зимового сонцестояння максимальне схилення - 23°26' (близько 22.12).
Сузір'я, через які проходить екліптика, називають екліптичними сузір'ями.
Зодіакальні знаки й екліптичні сузір'я не збігаються. Циклічних сузір'їв 13. З них 12 збігаються за назвами зодіакальних знаків. Тринадцяте сузір'я Змієносець не входить до числа знаків зодіаку. Різні сузір'я мають на небі різні величини. До того ж точка весняного рівнодення через процесію постійно зміщується.
Добовий рух Сонця на різних широтах.
Усю екліптику Сонце проходить за один рік, однак цей рух уявний, тому що відбувається внаслідок обертання Землі навколо Сонця. Видимий рух світил, що відбувається через власне обертання Землі навколо осі, називають добовим рухом, який різниться для різних широт.
У середніх широтах Сонце сходить завжди у східній частині неба, поступово підійматися над горизонтом, опівдні досягає найвищого положення на небі, потім починає опускатися до горизонту і заходить у західній частині неба. У Північній півкулі цей рух відбувається зліва направо, а в Південній справа наліво. Денний шлях Сонця на небі симетричний щодо напрямку північ-південь.
За Полярним колом добовий шлях Сонця практично паралельний горизонту. Сонце протягом півроку не заходить описуючи кола над горизонтом - полярний день. Потім на півроку заходить - полярна ніч.
На екваторі Сонце сходить і заходить перпендикулярно до площини справжнього горизонту і видиме протягом половини доби.
Зміна добового шляху Сонця протягом року.
Спостерігаючи протягом року висоту Сонця опівдні, можна помітити, що двічі на рік воно буває на небесному екваторі. Це відбувається в дні весняного і осіннього рівнодень. Площина горизонту ділить небесний екватор навпіл. Тому у дні рівнодень шляхи Сонця над горизонтом і під горизонтом рівні. Відповідно тривалість дня і ночі однакова. Найкоротший день випадає на 22 грудня, а найдовший на 22 червня.
Фази і видимий рух Місяця.
Місяць це природний супутник Землі, найближче до нашої планети небесне тіло, відбиває сонячне світло. Місяць рухається навколо Землі приблизно по еліптичній орбіті в той самий бік, у який Земля обертається навколо своєї осі. Напрямок руху супутника завжди - із заходу на схід. Для спостерігача із Землі за добу переміщується на 13, 2°.
Повний оберт по орбіті навколо землі робить за 27,3 доби. І за такий самий час він робить один оберт навколо своєї осі, тому до Землі завжди повернута та сама півкуля Місяця.
Видимий рух Місяця супроводжується безперервною зміною його вигляду - зміною фаз. Відбувається це тому, що супутник займає різні положення щодо Сонця і Землі.
Місячною фазою називають частину місячного диска, видиму в сонячному освітленні.
Фаза «молодика» наступає коли Місяць проходить між Сонцем і Землею та повернутий до нас своїм темним боком. Місяця зовсім не видно із Землі. Через один-два дні у західній частині неба з'являється та продовжує рости вузький яскравий серп - "молодий" Місяць. Через 7 діб буде видно всю праву половину місячного диска - наступає фаза першої чверті. У цій фазі він сходить у день, до вечора його видно в південній частині неба, заходить вночі. Далі, через 14 - 15 діб після "молодика", Місяць приходить у протистояння із Сонцем - повна фаза. Повний місяць сходить під час заходу Сонця, а заходить під час його сходу. Після повної фази Місяць поступово наближається до Сонця із заходу і освітлюється ним ліворуч. Приблизно через тиждень наступає фаза останньої третьої чверті. Місяць сходить біля півночі, до сходу Сонця з'являється в південній частині неба і заходить у день. При подальшому зближенні із сонцем фази стають серпоподібними. Місяць видно тільки під ранок, а заходить він у світлий час доби. Потім знову наступає фаза "молодика".
Від одного молодика до наступного проходить близько 29,5 доби. Період зміни місячних фаз називають синодичним місяцем. Синодичний триваліший від сидеричного місяця, тому що Місяць і Земля рухаються в просторі в одному напрямку.
Сонячні та місячні затемнення.
Перекривання Сонця Місяцем називають сонячним затемненням. Воно має різний вигляд для різних точок земної поверхні, тому що діаметр Місяця в 400 разів менший за діаметр Сонця і Місяць приблизно в 400 разів ближчий до Землі, тому на небі Сонце і Місяць здаються дисками однакових розмірів. При повному сонячному затемненні Місяць може повністю закрити яскраву поверхню Сонця, залишаючи при цьому відкритою сонячну атмосферу. Якщо в момент затемнення Місяць, переміщуючись по еліптичній орбіті, буде перебувати на значній відстані від Землі, то видимий тиск супутника виявиться занадто малим, щоб повністю закрити Сонце (кільцеподібне затемнення).
За межами місячної півтіні затемнення взагалі не спостерігаються. Сонячне затемнення видно не на всій поверхні Землі, а тільки там, де проходить тінь і півтінь Місяця. Шлях місячної тіні по земній поверхні називають смугою повного сонячного затемнення.
Місячні затемнення відбуваються тоді, коли Місяць потрапляє в земну тінь і оточений півтінню. Під час часткового входження Місяця в земну тінь місячне затемнення називають частково тіньовим, а під час повного - повним тіньовим затемненням. Супутник поступово входить у земну тінь своїм лівим краєм. Під час повного затемнення стає бурим або темно червоним.
Щорічно відбувається від 3 до 5 сонячних затемнень. У середньому в тому самому місці Землі повне сонячне затемнення можна спостерігати лише раз на 200 - 300 років. Тривалість повного затемнення не перевищує 7 хв. 31 с.
Зазвичай, щорічно відбувається 1 - 2 місячне затемнення, але бувають роки без затемнень. Місячні затемнення видно з усієї нічної півкулі Землі, де в цей час Місяць перебуває над горизонтом. Тому в кожній даній місцевості вони спостерігаються частіше від сонячних затемнень, хоча відбуваються приблизно в 1,5 раза рідше. Максимальна тривалість місячного затемнення становить 1 год. 47 хв.
Було встановлено, що приблизно через 18 років і 11,3 доби всі затемнення будуть повторюватися в одній і тій самій послідовності. Цей період назвали саросом. Під час саросу в середньому відбувається 42 - 43 сонячних затемнення і 28 - місячних.