Метод меридианных наблюдений с помощью секстанта и искусственного горизонта в полярном санном походе следующий: если дует ветер, ставится защита из двух ярусов снежных блоков, расположенных полукругом и открытых с юга, Если ветра нет, то в этом нет необходимости.
Ящик с инструментами прочно устанавливается на снегу и снег вокруг него и под ним утаптывается для обеспечения хорошей устойчивости. После этого что-нибудь, обычно шкура, набрасывается на снег, во-первых, для того, чтобы предохранить его от солнечного тепла и не дать снегу растаять, а, следовательно, нарушить устойчивость ящика, а во-вторых – чтобы защитить глаза наблюдателя от яркого, отраженного снегом, света.
Лоток искусственного горизонта помещают на крышке ящика, и ртуть, хорошо прогретая в иглу, переливается в лоток, заполняя его. В нашем случае использовался деревянный лоток, специально изготовленный для последней экспедиции; в него можно было наливать ртуть до самого края, что давало возможность измерять малые углы, близкие к горизонту.
Лоток с ртутью имеет так называемую крышу – металлическую рамку, в которой закреплены два тонких матовых стекла, поставленных наклонно, как противоположные скаты крыши. Функция этой крыши – предохранять поверхность от малейшего дуновения ветра, вызывающего волнение и искажающего отражение солнца, а, кроме того, от попадания мельчайших снежинок или кристалликов льда, которые могут присутствовать в окружающем воздухе. Лоток на крышке ящика располагают так, чтобы больший диаметр был обращен к солнцу.
Затем на снег севернее ящика кладут шкуру, на ней головой к югу на животе устраивается наблюдатель так, чтобы его лицо и секстант были на некотором расстоянии от искусственного горизонта. Наблюдатель, упираясь локтями в снег, твердо держит секстант обеими руками и передвигает голову вместе с инструментом до тех пор, пока не увидит отражение солнца или части его на поверхности ртути.
Принцип определения астрономической широты местонахождения наблюдателя на основании высоты солнца над горизонтом очень прост. Он состоит в следующем: широта наблюдателя равна расстоянию центра солнца от зенита, плюс склонение солнца в данный день и час. Угол склонения солнца в любом месте и в любой час можно определить по таблицам, разработанным специально для этой цели. В них приведены углы склонения для полудня каждого дня на меридиане Гринвича, а также ежечасное изменение этого склонения.
На страницах, вырванных мною из «Морского альманаха навигатора», имелись соответствующие таблицы для февраля, марта, апреля, мая, июня и июля, равно как и стандартные таблицы поправок на рефракцию для диапазона температур до минус 10° по Фаренгейту.