Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

Время в астрономии: задачи

Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

В этой статье мы будем решать задачи, связанные со временем в астрономии.  Научимся определять звездное время, часовые углы. Увидим, что в разных местах одновременно время – разное.

Напомню основные положения прошлой статьи:

Звездное время   измеряется часовым углом точки весеннего равноденствия и поэтому всегда . У небесного светила с прямым восхождением часовой угол

Звездное время в пункте с географической долготой связано со звездным гринвичским временем равенством

причем отсчитывается к востоку от Гринвича и выражается в часах, минутах и секундах времени. Для перевода градусных единиц в единицы времени существуют таблицы, можно воспользоваться примером расчета выше.

В один и тот же физический момент звездное время и в двух пунктах различается на разность географической долготы и этих пунктов, т. е.

Используемые в практической жизни средние солнечные сутки продолжительнее звездных суток приблизительно на  Зм56с.

Местное среднее время

где — уравнение времени, a —истинное солнечное время, измеряемое часовым углом Солнца, увеличенным на  12ч, т. е.

Местное среднее время и двух пунктов связано между собой равенством:

а со средним гринвичским временем (называемым всемирным временем) – равенством

В практической жизни используется либо поясное время

либо декретное время

где — номер часового пояса, равный целому числу часов.

Для двух пунктов, расположенных в разных часовых поясах n1  и n2,

Если система счета времени не указана, то всегда подразумевается время, действующее на данной территории.

Задача 1. Определить звездное время в моменты верхней и нижней кульминации звезды Фомальгаута ( Южной Рыбы), прямое восхождение которой 22 ч 54 м 53 с.

В момент верхней кульминации всегда , поэтому

  22 ч 54 м 53 с.

В нижней кульминации всегда 12 ч, поэтому 22 ч 54 м 53 c +12 ч=34 ч 54 м 53 с- 24 ч=10 ч 54 м 53 с.

Ответ: в верхней кульминации 22 ч 54 м 53 с,  в нижней 10 ч 54 м 53 с.

Задача 2. Найти звездное время в моменты, в которые часовой угол звезды Ригеля ( Ориона) соответственно равен (-3 ч 17 м 43 с) и 1 ч 42 м 29 с. Прямое восхождение этой звезды  5 ч 12 м 08 с.

-3 ч 17 м 43 с+ 5 ч 12 м 08 с=1 ч 54 м 25 с

1 ч 42 м 29 с+ 5 ч 12 м 08 с=6 ч 54 м 37 с

Ответ: 1 ч 54 м 25 с, 6 ч 54 м 37 с

Задача 3. Определить звездное время в пунктах с географической долготой 2 ч 13 м 23 с и в момент, когда в пункте с долготой 4 ч 37 м 11 с звезда Кастор ( Близнецов) находится в верхней кульминации. Прямое восхождение Кастора 7 ч 31 м 25 с.

Когда звезда в верхней кульминации, ее часовой угол равен 0. Поэтому звездное время

7 ч 31 м 25 с.

Время в пункте с нулевой долготой может быть найдено так:

7 ч 31 м 25 с-4 ч 37 м 11 с =2 ч 54 м 14 с.

Теперь добавим к этому звездному времени долготы тех мест, которые нас интересуют:

2 ч 54 м 14 с+2 ч 13 м 23 с=5 ч 07 м 37 с

Переведем во время долготу второго места:

5ч 39 м 52 с, я для этого пользовалась таблицей.

Вычисляем звездное время в этом пункте:

2 ч 54 м 14 с+5ч 39 м 52 с =8ч 34 м 06 с.

Ответ: 5 ч 07 м 37 с, 8 ч 34 м 06 с.

Задача 4. Решить предыдущую задачу для тех же пунктов, но для момента времени, в который звезда Капелла ( Возничего) находится в нижней кульминации в Иркутске (6 ч 57 м 05 с). Прямое восхождение Капеллы 5 ч 13 м 00 с.

В нижней кульминации часовой угол звезды 12 ч. Поэтому

12+5ч 13 м 00с=17 ч 13 м 00 с.

Так как Иркутск восточнее Гринвича, то

17 ч 13 м 00 с -6 ч 57 м 05 с =10 ч 15 м 55 с.

Теперь добавим к этому звездному времени долготы тех мест, которые нас интересуют:

10 ч 15 м 55 с +2 ч 13 м 23 с=12 ч 29 м 18 с

Переведем во время долготу второго места:

5ч 39 м 52 с, я для этого пользовалась таблицей.

Вычисляем звездное время в этом пункте:

10 ч 15 м 55 с +5ч 39 м 52 с =15ч 55 м 47 с.

Ответ: 12ч 29 м 18 с, 15  ч 55 м 47 с.

Задача 5. Вычислить часовые углы звезд Алголя ( Персея) и Альтаира ( Орла) в 8 ч 20  м 30  с по звездному времени. Прямое восхождение этих звезд соответственно равно 3 ч 04 м 54 с и 19 ч 48 м 21 с. Часовые углы выразить в градусных единицах.

8 ч 20 м 30 с-3 ч 04 м 54 с=5 ч 15 м 36 с

8 ч 20 м 30 с-19 ч 48 м 21 с =-11 ч 27 м 51 с

Добавим 24 часа, чтобы часовой угол был положительным:

-11 ч 27 м 51 с +24 ч 00 м 00 с=12 ч 32 м 09 с.

Осталось перевести результаты  в единицы времени:

5 ч 15 м 36 с=

12 ч 32 м 09 с=

Ответ: 5 ч 15 м 36 с, , 12 ч 32 м 09 с, .

Задача 6. Прямое восхождение звезды Миры ( Кита) 2 ч 16 м 49 с, Сириуса ( Большого Пса) 6 ч 42 м 57 с и Проциона ( Малого Пса) 7 ч 36 м 41 с. Чему равны часовые углы этих звезд в моменты верхней и нижней кульминации Сириуса?

Для верхней кульминации Сириуса , для нижней – 12 ч. Звездное время для верхней кульминации

6 ч 42 м 57 с

Для нижней

18 ч 42 м 57 с

Определяем часовые углы звезд Миры

6 ч 42 м 57 с-2 ч 16 м 49 с=4 ч 26 м 08 с

18 ч 42 м 57 с -2 ч 16 м 49 с=16 ч 26 м 08 с

И Проциона:

6 ч 42 м 57 с-7 ч 36 м 41 с=-0 ч 53 м 44 с

18 ч 42 м 57 с -7 ч 36 м 41 с=11 ч 06 м 16 с

Ответ: в верхней кульминации Сириуса его часовой угол ч, у Миры 4ч 26 м 08 с, у Проциона -0 ч 53 м 44 с, в нижней кульминации Сириуса его часовой угол 12 ч, у Миры 16 ч 26 м 08 с, у Проциона 11 ч 06 м 16 с.

Задача 7. Найти часовые углы звезд Кастора ( Близнецов) и Шеата ( Пегаса) в момент, когда часовой угол звезды Беги (  Лиры) равен 4ч15м10с. Прямое восхождение Кастора 7 ч 31 м 25 с, Беги 18 ч 35 м 15 с и Шеата 23 ч 01 м 21 с.

Найдем звездное время по данным для Беги:

4 ч 15 м 10 с+18 ч 35 м 15 с=22 ч 50 м 25 с.

Теперь с легкостью рассчитываем часовые углы Кастора:

22 ч 50 м 25 с-7 ч 31 м 25 с=15ч 19 м 0 с

И Шеата:

22ч 50м 25 с-23 ч 01 м 21 с =-0ч 10 м 56 с

Или 23 ч 49 м 04 с.

Ответ: часовой угол Кастора 15ч 19 м 0 с, Шеата 23 ч 49 м 04 с.

Задача 8. Часовой угол звезды Миры ( Кита) в Гринвиче равен 2ч16м47с. Определить в этот момент звездное время в пунктах с географической долготой 2ч 03 м 02 с и . Прямое восхождение Миры 2 ч 16 м 49 с.

Переведем долготу второго места во временные единицы:

=3ч 20 м 00 с+16м+ 2 м 56 с+ 2 с=3 ч 38 м 58 с.

Звездное время в Гринвиче равно

2 ч 16 м 47 с+2 ч 16 м 49 с=4ч 33 м 36 с

Оба места расположены восточнее Гринвича, поэтому

4ч 33 м 36 с+2ч03м02с=6ч 36 м 38 с

4ч 33 м 36 с+3 ч 38 м 58 с =8ч 12 м 34 с

Ответ: 6ч 36 м 38 с, 8ч 12 м 34 с.

Задача 9. Найти звездное время и часовой угол звезды Мицара ( Большой Медведицы) в Гринвиче и в пункте с географической долготой 6 ч 34 м 09 с в тот момент, когда в Якутске (8 ч 38 м 58 с) часовой угол звезды Альдебарана ( Тельца) . Прямое восхождение Мицара 13 ч 21 м 55 с, а Альдебарана 4 ч 33 м 03 с.

Переводим для начала часовой угол Альдебарана во временные единицы:

=20ч+1 ч 20 м+36 м+2м 56с =21ч 58м 56 с.

Звездное время в Якутске:

21 ч 58 м 56 с+4 ч 33 м 03 с=26 ч 31 м 59 с=2 ч 31 м 59 с.

Теперь, зная долготу Якутска, определяем звездное время в Гринвиче. Якутск восточнее Гринвича, поэтому

2 ч 31 м 59 с-8 ч 38 м 58 с=26 ч 31 м 59 с-8 ч 38 м 58 с=17 ч 53 м 01 с

Часовой угол Мицара в Гринвиче равен

17 ч 53 м 01 с-13 ч 21 м 55 с=4 ч 31 м 06 с

Теперь из Гринвича смещаемся в пункт с долготой 6ч34м09с:

17 ч 53 м 01 с+6 ч 34 м 09 с=24 ч 27 м 10 с=0 ч 27 м 10 с.

Часовой угол Мицара здесь равен

0 ч 27 м 10 с -13 ч 21 м 55 с=24 ч 27 м 10 с-13 ч 21 м 55 с=11 ч 05 м 15 с.

Ответ: звездное время в Гринвиче 17 ч 53 м 01 с, часовой угол Мицара

4 ч 31 м 06 с, звездное время в месте с долготой 6 ч 34 м 09 с: 0 ч 27 м 10 с, часовой угол Мицара здесь равен 11 ч 05 м 15 с.

Задача 10. Какое прямое восхождение у звезд, находящихся в верхней и нижней кульминации в двух различных пунктах наблюдения, если в одном из них, расположенном восточнее другого на , часовой угол звезды Проциона ( Малого Пса) равен (-2 ч 16 м 41 с)? Прямое восхождение Проциона 7 ч 36 м 41 с.

Звездное время в первом пункте:

-2 ч 16 м 41 с+7 ч 36 м 41 с=5 ч 20 м 00 с

Если звезды в верхней кульминации, их часовые углы равны 0:

5ч 20м 00 с

А если в нижней, то 12 ч, тогда

5ч 20м 00 с-12ч=-6 ч 40 м 00с=17 ч 20 м 00 с

Теперь перебираемся во второй пункт, который по условию задачи западнее. Давайте установим, насколько: = 2 ч+24 м+2 м 48 с=2ч 26 м 48 с.

Звездное время в более западном пункте меньше на его долготу:

5 ч 20 м 00 с-2 ч 26 м 48 с=2 ч 53 м 12 с

Теперь вычислим прямое восхождение звезд в верхней кульминации:

2 ч 53 м 12 с

2 ч 53 м 12 с -12ч=-9 ч 06 м 48 с=14 ч 53 м 12 с

Ответ: в верхней кульминации в первом пункте 5 ч 20 м 00 с, в нижней – 17 ч 20 м 00 с, в верхней кульминации во втором пункте 2 ч 53 м 12 с , в нижней 14 ч 53 м 12 с.

Источник: https://easy-physic.ru/vremya-v-astronomii-zadachi/

Время и календарь

Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

Вся наша жизнь связана современем и регулируется периодической сменой дня и ночи, а также времён года.

Вам известно, что Солнце всегда освещает только половину земного шара: на одномполушарии — день, а на другом в это время ночь.

Следовательно, на нашей планетевсегда есть точки, где в данный момент полдень, и Солнце находится в верхнейкульминации, а есть полночь, когда Солнце находится в нижней кульминации.

Момент верхней кульминациицентра Солнца называется истинным полднем, момент нижней кульминации — истиннойполночью. А промежуток времени между двумя последовательными одноимённымикульминациями центра Солнца называется истинными солнечными сутками.

Казалось бы, их можноиспользовать для точного счёта времени. Однако из-за эллиптической орбиты Земли,солнечные сутки периодически меняют свою продолжительность. Так, когда Землянаходится ближе всего к Солнцу, она движется по орбите примерно со 30,3 км/с.

Ачерез полгода Земля оказывается в самой удалённой точке от Солнца, где еёскорость падает на 1 км/с. Такое неравномерно движение Земли по своей орбитевызывает неравномерное видимое перемещение Солнца по небесной сфере. Инымисловами, в разное время года Солнце “перемещается” по небу сразличной скоростью.

Поэтому продолжительность истинных солнечных сутокпостоянно меняется и пользоваться ими в качестве единицы измерения временинеудобно. В связи с этим в повседневной жизни используются не истинные, а средниесолнечные сутки, продолжительность которых принята постоянной и равной 24часам.

Каждый час среднего солнечного времени в свою очередь делится на 60минут, а каждая минута — на 60 секунд.

Измерение времени солнечнымисутками связано с географическим меридианом. Время, измеренное на данноммеридиане, называется его местным временем, и оно одинаково для всехпунктов, находящихся на нём. При этом, чем восточнее земной меридиан, темраньше на нём начинаются сутки.

Если учесть, что за каждый час наша планетаповорачивается вокруг своей оси на 15о, то разность времени двухпунктов в один час соответствует и разности долгот в 15°.

Следовательно,местное время в двух пунктах будет отличаться ровно на столько, на сколькоотличается их географическая долгота, выраженная в часовой мере:

T1T2 = λ1– λ2.

Из курса географии вамизвестно, что за начальный (или, как его ещё называют, нулевой) меридиан принятмеридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию, находящуюся недалеко отЛондона. Местное среднее солнечное время Гринвичского меридиана называется всемирнымвременем — Universal Time (сокращённо UT).

Зная всемирное время игеографическую долготу какого-либо пункта, можно легко определить его местноевремя:

T1 = UT + λ1.

Эта формула также позволяетнаходить географическую долготу по всемирному времени и местному времени,которое определяется из астрономических наблюдений.

Однако, если бы в повседневнойжизни мы с вами пользовались местным временем, то по мере передвижения междунаселёнными пунктами, находящимися восточнее или западнее постоянного местапроживания, нам бы приходилось непрерывно передвигать стрелки часов.

Для примера, давайтеопределим, на сколько позже наступает полдень в Санкт-Петербурге по сравнению сМосквой, если их географическая долгота заранее известна.

Иными словами, в Санкт-Петербургеполдень наступит примерно на 29 мин 12 с позднее, чем в Москве.

Возникающие неудобства стольочевидны, что в настоящее время практически всё население земного шарапользуется поясной системой счёта времени.

Она была предложенапреподавателем из США Чарльзом Даудом в 1872 году для использования на железныхдорогах Америки.

А уже в 1884 году в Вашингтоне прошла Международнаямеридианная конференция, итогом которой стала рекомендация применениягринвичского времени в качестве всемирного времени.

Согласно этой системе, весьземной шар разделён на 24 часовых пояса, каждый из которых простирается подолготе на 15° (или на один час). Часовой пояс Гринвичского меридиана считаетсянулевым.

Остальным же поясам в направлении от нулевого на восток присвоеныномера от 1 до 23.

В пределах одного пояса во всех пунктах в каждый момент поясноевремя одинаково, а в соседних поясах оно отличается ровно на один час.

Таким образом, поясное время,которое принято в конкретном месте, отличается от всемирного на число часов,равных номеру его часового пояса:

Т = UT + n.

Если посмотреть на карту часовыхпоясов, то не трудно заметить, что их границы совпадают с меридианами только вмалонаселённых местах, на морях и океанах. В остальных же местах границы поясовдля большего удобства проведены по государственным и административным границам,горным хребтам, рекам и другим естественным рубежам.

Также от полюса до полюса поповерхности земного шара проходит условная линия, по разные стороны которойместное время отличается почти на сутки. Эта линия получила название линииперемены даты. Она примерно проходит по меридиану 180о.

В настоящее время болеенадёжным и удобным временем считается атомное время, которое быловведено Международным комитетом мер и весов в 1964 году. А эталоном временибыли приняты атомные часы, ошибка хода которых примерно составляет одну секундуза 50 тысяч лет. Поэтому с 1 января 1972 года страны земного шара ведут счётвремени по ним.

Для счёта длительныхпромежутков времени, в которых устанавливается определённая продолжительностьмесяцев, их порядок в году и начальный момент отсчёта лет, был введён календарь.

В его основе лежат периодические астрономические явления: вращение Земливокруг оси, изменение лунных фаз, обращение Земли вокруг Солнца.

При этом любаякалендарная система (а их насчитывается более 200) опирается на три основныеединицы измерения времени: средние солнечные сутки, синодический месяц итропический (или солнечный) год.

Напомним, что синодическиймесяц — это промежуток времени между двумя последовательными одинаковымифазами Луны. Он примерно равен 29,5 суток.

А тропический год — этопромежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнцачерез точку весеннего равноденствия. Его средняя продолжительность с 1 января2000 года составляет 365 д 05 ч 48 мин 45,19 с.

Как видим, синодический месяци тропический год не содержат в себе целого числа средних солнечных суток.Поэтому многие народы по-своему пытались согласовать сутки, месяц и год. Это, впоследствии, и привело к тому, что в разное время у разных народов была своякалендарная система. Однако все календари можно условно разделить на три типа:лунные, лунно-солнечные и солнечные.

В лунном календаре годделится на 12 лунных месяцев, которые попеременно содержат в себе 30 или 29суток. Вследствие этого, лунный календарь короче солнечного года примерно надесять суток. Такой календарь получил широкое распространение в современномисламском мире.

Лунно-солнечные календари самые сложные. В их основе лежит соотношение, что 19солнечных лет равны 235 лунным месяцем. Вследствие этого, в году содержится 12или 13 месяцев. В настоящее время такая система сохранилась в еврейскомкалендаре.

В солнечном календареза основу берётся продолжительность тропического года. Одним из первых солнечныхкалендарей считается древнеегипетский календарь, созданный примерно в 5тысячелетии до нашей эры. В нём год делился на 12 месяцев по 30 дней в каждом.А в конце года добавлялось ещё 5 праздничных дней.

Непосредственнымпредшественником современного календаря был календарь, разработанный 1 января45 года до нашей эры в Древнем Риме по приказу Юлия Цезаря (отсюда и егоназвание — юлианский).

Он содержал в себе 365,25суток, что соответствовало известной в то время длине тропического года. Дляудобства в нём три года считалось по 365 суток. А в каждый год, кратныйчетырём, добавлялись одни дополнительные сутки в феврале. Такой год был назван високосным.

Но и юлианский календарь небыл совершенным, так как в нём продолжительность календарного года отличаласьот тропического года на 11 минут и 14 секунд. Казалось бы, всего-ничего. Но ксередине 16 века было замечено смещение дня весеннего равноденствия, с которымисвязаны церковные праздники, на 10 суток.

Чтобы компенсироватьнакопившуюся ошибку и избежать подобного смещения в будущем, в 1582 годуримский папа Григорий XIII провёл реформу календаря, передвинувшую счёт дней на10 суток вперёд.

При этом, чтобы среднийкалендарный год лучше соответствовал солнечному, Григорий XIIIизменил правило високосных лет.

По-прежнему високосным оставался год, номеркоторого кратен четырём, но исключение делалось для тех, которые были кратныста. Такие годы были високосными только тогда, когда делились ещё и на 400.

Например, 1700, 1800 и 1900 годы являлись простыми. А вот 1600 год и 2000 —високосными.

Исправленный календарь получилназвание григорианского календаря или календаря нового стиля.

В России новый стиль былвведён лишь в 1918 году. К этому времени между ним и старым стилем накопилосьразница в 13 дней.

Однако старый календарь всё ещёжив в памяти многих людей. Именно благодаря ему во многих странах бывшего СССРв ночь с 13 на 14 января отмечается «старый Новый год».

Источник: https://videouroki.net/video/10-vremya-i-kalendar.html

Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями Солнца (точнее, центра солнечного диска) на одном и том же географическом меридиане называется истинными солнечными сутками. За начало истинных солнечных суток на данном меридиане принимается момент нижней кульминации Солнца (истинная полночь).

Время, протекшее от нижней кульминации Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (в истинных солнечных часах, минутах и секундах), называется истинным солнечным временем T¤.

Истинное солнечное время T¤ на данном меридиане в любой момент численно равно часовому углу Солнца t¤,выраженному в часовой мере, плюс 12h, т.е.

T¤= t¤ + 12h. (1.20)

Часовой угол Солнца, когда оно находится над горизонтом и не закрыто облаками, всегда можно измерить непосредственно. В момент верхней кульминации Солнца (в истинный полдень) t¤= 0h, и следовательно, истинное солнечное время в полдень всегда равно 12 часам.

Измерение времени истинными солнечными сутками просто, но пользоваться истинным солнечным временем в повседневной жизни так же неудобно, как и звездным. Неудобство возникает потому, что продолжительность истинных солнечных суток — величина непостоянная.

Величина запаздывания верхней (и нижней) кульминации Солнца относительно звездного времени в разные дни года различна. Следовательно, различна и продолжительность истинных солнечных суток. Она была бы постоянной, если бы суточное приращение прямого восхождения Солнца было постоянным.

Но этого нет по двум причинам:

1) Солнце движется не по небесному экватору, а по эклиптике, наклоненной к небесному экватору на значительный угол e = 23°26'.

2) Движение Солнца по эклиптике неравномерно.

В результате действия обеих причин истинные солнечные сутки, например, 22 декабря, длиннее на 50-51 секунду, чем 23 сентября. Непостоянство продолжительности истинных солнечных суток не позволяет применять их для счета времени на практике.

Истинные солнечные сутки продолжительнее звездных суток примерно на 4 минуты из-за того, что Солнце движется по эклиптике навстречу суточному движению неба.

Чтобы получить сутки постоянной продолжительности, и в то же время связанные с движением Солнца, в астрономии введено понятие фиктивной точки — среднего экваториального солнца. Среднее экваториальное солнце равномерно движется по небесному экватору с постоянной скоростью, равной средней скорости движения Солнца по эклиптике.

Введением среднего экваториального солнца, у которого суточные приращения Da прямого восхождения одинаковы, устраняется непостоянство продолжительности солнечных суток и неравномерность истинного солнечного времени.

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями среднего экваториального солнца на одном и том же географическом меридиане называется средними солнечными сутками или просто средними сутками. Из определения среднего экваториального солнца следует, что продолжительность средних солнечных суток равна среднему значению продолжительности истинных солнечных суток за год.

За начало средних солнечных суток на данном меридиане принимается момент нижней кульминации среднего экваториального солнца (средняя полночь).

Время, протекшее от нижней кульминации среднего экваториального солнца до любого другого его положения, выраженное в долях средних солнечных суток (в средних часах, минутах и секундах), называется средним солнечным временем или просто средним временем Tm .

Среднее время Tm на данном меридиане в любой момент численно равно часовому углу tm среднего экваториального солнца, выраженному в часовой мере, плюс 12h, т.е.

Среднее экваториальное солнце на небе ничем не отмечено, поэтому измерить его часовой угол нельзя, и среднее солнечное время получают путем вычислений по определенному из наблюдений истинному солнечному или звездному времени.

Разность между средним временем и истинным солнечным временем в один и тот же момент называется уравнением времениh. На основании (1.20) и (1.21) уравнение времени

h = TmT¤= tmt¤ . (1.22)

Из последнего соотношения следует:

Tm = T¤+ h , (1.23)

т.е. среднее солнечное время в любой момент равно истинному солнечному времени плюс уравнение времени.

Таким образом, измерив непосредственно часовой угол Солнца t¤,определяют истинное солнечное время и, зная уравнение времени h в этот момент, находят среднее солнечное время.

Так как среднее экваториальное солнце проходит через небесный меридиан то раньше, то позже истинного Солнца, разность их часовых углов (уравнение времени) может быть как положительной, так и отрицательной величиной.

Уравнение времени обращается в нуль около 15 апреля, 14 июня, 1 сентября и 24 декабря и четыре раза в году принимает экстремальные значения; из них наиболее значительные около 11 февраля (h = +14m) и 2 ноября (h = -16m).

Уравнение времени можно вычислить для любого момента. Оно обычно публикуется в астрономических календарях и ежегодниках для каждой средней полуночи на меридиане Гринвича.

Источник: https://studopedia.su/3_39582_istinnoe-i-srednee-solnechnoe-vremya-uravnenie-vremeni.html

Время в астрономии

Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

› Астрономия

24.04.2019

На протяжении всей истории человечества времени отводилась важная роль. В своем роде, продолжительность любого действия. В конце концов, это оценка самой жизнидеятельности. Представьте, если бы не было времени, то как бы мы определяли все вокруг.

Сутки Земли

Юлианские дни

Астрономы приняли определенную порядковую нумерацию дней. В ней существует цикл длиной 28 лет. В нём все дни и недели повторяются.

Юлианский календарь

Данный способ измерения разработан Джоном Гершелем в 1849 году. Счёт времени начался с полудня 1 апреля с 4713 года до нашей эры. А предложил его использовать Иосиф Скалигер. Кстати, он и назвал его юлианским, в честь отца Юлия

Джон Гершель

«Вселенная и время бесконечны. Значит любое событие неизбежно, даже невозможное»
из фильма Трасса 60

Звездное время

Данный вид времени можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия. Более того, по этому месту отсчитывают звёздное время.

Звёздные сутки соответствуют дистанции между двумя последовательными вершинами.

Звёздные сутки подразумевают продолжительность оборота Земли вокруг своей оси. Их делят на часы, минуты и секунды. В одном году звездных суток больше на один, чем в средних солнечных.

Как видно, звёздные сутки короче, чем средние солнечные. Установленная разница составляет 3 минуты 56 секунд. Притом, время обращения Земли к точке весеннего равноденствия всегда одно и то же.

Итак, сутки постоянны.

Солнечное время

Применение звёздного времени удобно в астрономии, но не для обыденной жизни человека. Поэтому было принято такое понятие как солнечное время.
Этот отрезок времени зависит от изменения часового угла Солнца.

Данный порядок расчёта времени основан на интервале между двумя последовательными кульминациями Солнца. Кстати, большую роль играет были эти кульминации верхними или нижними. От этого различают полдень сейчас или полночь.

Истинное и среднее солнечное время

Солнечное время бывает истинным и средним. Зависит это того, по какому Солнцу его определяют.

Истинные солнечные сутки это время оборота Земли касательно Солнца.
Началом таких суток принято считать истинную полночь, то есть период нижней кульминации Солнца.

Солнечне часы

Передвижение солнца неравномерно. В результате этого, солнечные сутки, к примеру, 22 декабря длиннее, чем 23 сентября почти на одну минуту. Но такая неточность неудобна для расчёта.

В нашей жизни сутки составляют 24 часа. Но в основном измеряют всё в секундах. Кроме того, для определения времени человек различает утро, день, вечер и ночь. Это зависит, прежде всего, от того, где расположено Солнце относительно отдельного меридиана.

А вот средние солнечные сутки используются для точного определения времени.
Это время между двумя относительными кульминациями среднего экваториального солнца на одном меридиане. Лучше сказать, что средние солнечные сутки соответствуют среднему значению истинных солнечных.

Эклиптическое солнце размеренно двигается со средней скоростью Солнца. Сходятся они примерно 3 января и 4 июля.
Экваториальное также равномерно, но совпадает с эклиптическим солнцем в точке весеннего равноденствия. Среднее экваториальное солнце постоянно и равномерно относительно истинному солнечному времени.

Эклиптика

Поясное время

В общем, используется оно в основном в географии.Из школьных знаний нам известно, что Земля делится на меридианы. Всего их 24 и они отстают друг от друга на 15 градусов долготы.Принято считать, что начальный меридиан с нулевой долготой является основным. Его ещё называют всемирным.Меридианы простираются с запада на восток.

Такое время в соседних поясах отличается на один час. Для того, чтобы вычислить время отдельного пояса, необходимо узнать номер пояса.

Меридианы

Собственно говоря, поясное время это время часового пояса. Принято считать, что день состоит из 24 часов и начинается в полночь.

Декретное время

Например, на территории России выделено на 9 часовых поясов. В 1930 году определили понятие декретного времени. К поясному добавили один час.

Чаосвые пояса мира

Декретное время также называют московским.

Это определение времени по подразумевает использование времени соседнего пояса. Иначе говоря, декретное время это поясное время плюс один час.
По новым понятиям его называют местным временем.

Эфемеридное время

Это шкала времени, определяющая секунды. Расчёт такого времени не зависит от скорости вращения Земли.
Вдобавок, оно является основной единицей времени. Ввел это понятие в 1952 году Дж. М. Клеменс.

Эфемеридное время постоянно и применяется, на самом деле, для удобства исчисления.

«Отнять у человека час времени, отнять у человека жизнь-разница в масштабах»
Франк Герберт

Как видно, время это продолжительность чего-либо. Надо полагать, это самое уникальное течение и величина, которую определил человек. Помимо всего прочего, для его расчёта придумали множество способов.

Время

Безусловно, время очень много значит для человека. Так как это одна из основных составляющих его жизни.

Что будет дальше покажет нам время.

Время в астрономии Ссылка на основную публикацию

Источник: https://kosmosgid.ru/astronomiya/vremya

Точное время

Хранение и передача точного времени астрономия. Счет времени. Определение географической долготы. Календарь. Истинное и среднее солнечное время. Уравнение времени

Для измерения коротких промежутков времени в астрономии основной единицей является средняя длительность солнечных суток, т.е. средний промежуток времени между двумя верхними (или нижними) кульминациями центра Солнца.

Среднее значение приходится использовать, потому что в течение года длительность солнечных суток слегка колеблется. Это связано с тем, что Земля обращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу и скорость ее движения при этом немного меняется.

Это и вызывает небольшие неравномерности в видимом движении Солнца по эклиптике в течение года.

Момент верхней кульминации центра Солнца, как мы уже говорили, называется истинным полднем. Но для проверки часов, для определения точного времени нет надобности отмечать по ним именно момент кульминации Солнца.

Удобнее и точнее отмечать моменты кульминации звезд, так как разность моментов кульминации любой звезды и Солнца точно известна для любого времени.

Поэтому для определения точного времени с помощью специальных оптических приборов отмечают моменты кульминаций звезд и проверяют по ним правильность хода часов, «хранящих» время.

Определяемое таким образом время было бы абсолютно точным, если бы наблюдаемое вращение небосвода происходило со строго постоянной угловой скоростью. Однако оказалось, что скорость вращения Земли вокруг оси, а следовательно и видимое вращение небесной сферы, испытывает со временем очень небольшие изменения.

Поэтому для «хранения» точного времени сейчас используются специальные атомные часы, ход которых контролируется колебательными процессами в атомах, происходящими на неизменной частоте. Часы отдельных обсерваторий сверяются по сигналам атомного времени. Сравнение времени, определяемого по атомным часам и по видимому движению звезд, позволяет исследовать неравномерности вращения Земли.

Определение точного времени, его хранение и передача по радио всему населению составляют задачу службы точного времени, которая существует во многих странах.

Сигналы точного времени по радио принимают штурманы морского и воздушного флота, многие научные и производственные организации, нуждающиеся в знании точного времени. Знать точное время нужно, в частности, и для определения географических долгот разных пунктов земной поверхности.

Счет времени. Определение географической долготы. Календарь

Из курса физической географии СССР вам известны понятия местного, поясного и декретного счета времени, а также что разность географических долгот двух пунктов определяют по разности местного времени этих пунктов. Эта задача решается астрономическими методами, использующими наблюдения звезд. На основании определения точных координат отдельных пунктов производится картографирование земной поверхности.

Для счета больших промежутков времени люди с древних пор использовали продолжительность либо лунного месяца, либо солнечного года, т.е. продолжительность оборота Солнца по эклиптике. Год определяет периодичность сезонных изменений. Солнечный год длится 365 солнечных суток 5 часов 48 минут 46 секунд.

Он практически несоизмерим с сутками и с длиной лунного месяца – периодом смены лунных фаз (около 29,5 суток). Это и составляет трудность создания простого и удобного календаря. За многовековую историю человечества создавалось и использовалось много различных систем календарей. Но все их можно разделить на три типа: солнечные, лунные и лунно-солнечные.

Южные скотоводческие народы пользовались обычно лунными месяцами. Год, состоящий из 12 лунных месяцев, содержал 355 солнечных суток. Для согласования счета времени по Луне и по Солнцу приходилось устанавливать в году то 12, то 13 месяцев и вставлять в год добавочные дни. Проще и удобнее был солнечный календарь, применявшийся еще в Древнем Египте.

В настоящее время в большинстве стран мира принят тоже солнечный календарь, но более совершенного устройства, называемый григорианским, о котором говорится дальше.

При составлении календаря необходимо учитывать, что продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к продолжительности оборота Солнца по эклиптике и что календарный год должен содержать целое число солнечных суток, так как неудобно начинать год в разное время суток.

Этим условиям удовлетворял календарь, разработанный александрийским астрономом Созигеном и введенный в 46 г. до н.э. в Риме Юлием Цезарем.

Впоследствии, как вам известно, из курса физической географии, он получил название юлианского или старого стиля. В этом календаре годы считаются трижды подряд по 365 суток и называются простыми, следующий за ними год – в 366 суток.

Он называется високосным. Високосными годами в юлианском календаре являются те годы, номера которых без остатка делятся на 4.

Средняя продолжительность года по этому календарю составляет 365 суток 6 ч, т.е. она примерно на 11 мин длиннее истинной. В силу этого старый стиль отставал от действительного течения времени примерно на 3 суток за каждые 400 лет.

В григорианском календаре (новом стиле), введенном в СССР в 1918 г. и еще ранее принятом в большинстве стран, годы, оканчивающиеся на два нуля, за исключением 1600, 2000, 2400 и т.п. (т.е.

тех, у которых число сотен делится на 4 без остатка), не считаются високосными. Этим и исправляют ошибку в 3 суток, накапливающуюся за 400 лет.

Таким образом, средняя продолжительность года в новом стиле оказывается очень близкой к периоду обращения Земли вокруг Солнца.

К XX в. разница между новым стилем и старым (юлианским) достигла 13 суток. Поскольку в нашей стране новый стиль был введен только в 1918 г., то Октябрьская революция, совершенная в 1917 г. 25 октября (по старому стилю), отмечается 7 ноября (по новому стилю).

Разница между старым и новым стилями в 13 суток сохранится и в XXI в., а в XXII в. возрастет до 14 суток.

Новый стиль, конечно, не является совершенно точным, но ошибка в 1 сутки накопится по нему только через 3300 лет.

Источник: https://studbooks.net/576074/prochie_distsipliny/tochnoe_vremya

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий