КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ Аналемма Время

КУРС ОБЩЕЙ АСТРОНОМИИ

Аналемма

Время , системы измерения времени • Для измерения времени можно использовать какойлибо природный периодический процесс. • Для измерения времени необходимо: • - выбрать механизм (процесс); • - выбрать масштаб; • - выбрать нульпункт; • - выбрать способ измерения. • В настоящее время существует несколько систем (шкал) измерения времени, это: • - звездное время; • - солнечное время; • - эфемеридное (динамическое время); • - атомное время; • - всемирное координированное время

Звёздное время • Механизм вращение Земли вокруг оси; • Масштаб одни звёздные сутки, равные промежутку времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия (ТВР); • Нульпункт момент верхней кульминации ТВР • Мера звёздного времени часовой угол точки весеннего равноденствия (S, s) S=t = +t. • S звёздное время на меридиане Гринвича; s звёздное время на местном меридиане. Звёздное время определяется по наблюдениям звёзд. Еденица зв. вр. одна зв. секунда, равная: 1 зв. сек. =1/86400 доли зв. суток. •

Солнечное время • Механизм вращение Земли вокруг оси + движение Земли вокруг Солнца; • Масштаб одни Солнечные сутки, равные промежутку времени между двумя последовательными нижними кульминациями центра Солнца; • Нульпункт момент нижней кульминации центра Солнца • Мера солнечного времени часовой угол центра Солнца + 12 h , обозначается M ๏, m ๏ = t๏+12 h. • M солнечное время на меридиане Гринвича; m солнечное время на местном меридиане. Еденица солн. вр. одна солн. секунда, равная: 1 солн. сек. =1/86400 доли солнечных суток. Истинное солнечное время неравномерно из-за наклона Эклиптики к экватору и неравномерности движения Земли по орбите в течении года. Так длительность истинных солнечных суток в средних единицах сотавляет около 23. 12 24 ч30 с, 15. 09 23 ч 59 м 39 с, т. е. различие в 51 с. Эта разность в течении года накапливается. • •

Истинное и среднее солнечное время • За среднее экваториальное Солнце принимается фиктивная точка, равномерно движущаяся по экватору в ту же сторону, что и истинное Солнце.

Уравнение времени =m๏ – m; В АЕ дана величина Е = +12 h поэтому t๏ = m+E

Время на меридиане Гринвича • Общепринятым названием среднего солнечного времени Гринвичского меридиана является Всемирное время UT (Universal Time). • UT ≡ М; m=M+ • Поясное и декретное время • • • Tn =To+n; To = М = UT Dn = To +n +k. n номер часового пояса; k=1 h по зимнему времени; k=2 h по летнему времени; М= Dn - (n +k); m=M+

Схема часовых поясов Начальный пояс n=0 (гринвичский) Пояс n=1 Пояс n=2 Средний меридиан 0 h Средний меридиан 1 h Средний меридиан 2 h Tn =To+n; To = М = UT; Dn = To +n +k. n номер часового пояса; k=1 h по зимнему времени; k=2 h по летнему времени; М= Dn - (n +k); m=M+

Схема часовых поясов мира

Часовые пояса России

Различие звёздного и солнечного времени К=1. 0027379. . =1+ , =0. 00273791. . 366. 2422 зв. сут. =365. 2422 ср. солн. сут. (1+ ) или s = m (1+ ) K =0. 9972696=1 - , = 0. 0027304. . ; 365. 2422 ср. солн. =366. 2422 зв. сут. (1 - ) или m = s (1 - )

Звёздное время в гринвичскую полночь • Для точного перехода от среднего солнечного времени к звёздному не обходимо знать их точное соответствие в некоторый момент. За такой момент принята гринвичская полночь. • Звёздное время в полночь на меридиане Гринвича обозначается So и публикуется на каждые сутки в АЕ. • Звёздное время через момент m будет равно: • S= So + m (1+ ), • но на меридиане Гринвича промежуток среднего солнечного времени от полночи равен m =М , следовательно • S= So + М (1+ ), • а звёздное время местного меридиана равно • s=S+ =So + М (1+ )+

Эфемеридное время В качестве новой более точной шкалы времени было предложено использовать шкалу, определяемую периодическим движением тел в Солнечной системе. Такая шкала называется эфемеридным временем (ET). • За единицу эфемеридного времени в 1960 году была принята эфемеридная секунда, равная 1/31556925, 9747 часть тропического года для фундаментальной эпохи 1900, январь 0, 12 h, ЕТ, когда тропический год был равен 365, 24219879 эфемеридных суток – это нульпункт системы ЕТ. Секунда ET более постоянна по величине, чем секунда, определяемая средними солнечными сутками, но ее гораздо труднее измерить и реализовать с помощью часов. Поэтому в 1967 г. шкала эфемеридного времени была заменена более стабильной и более легко реализуемой шкалой атомного времени. Атомное время (TAI) За единицу измерения времени принимается атомная секунда (секунда СИ), определяемая в соответствии с резолюцией XIII конференции Международного комитета мер и весов (1967 г. ) как промежуток времени, в течение которого совершается 9192631770 колебаний, соответствующих частоте излучения атомом цезия-133 (Cs 133) при резонансном переходе между энергетическими уровнями сверхтонкой структуры основного состояния при отсутствии внешних магнитных полей на уровне моря. Длительность секунды TAI была выбрана такой, чтобы она соответствовала длительности секунды эфемеридного времени ET для 1900 г. Атомная секунда определена с точностью порядка 2 10 -9 относительно эфемеридной секунды.

Всемирное координированное время (UTC) Обозначается UТС (Universal Time Coordination) является промежуточной (согласованной) между атомной и астрономической. Секунда этой шкалы по длительности равна атомной, но различие между UТ 1 и UТC, которое постепенно накапливается, передается радиостанциями службам времени специальным кодом. Когда различие между шкалами UТ 1 и UТС превышает ± 0, 9 s, то к UТС добавляется ± 1 s. Это происходит либо 30. 06, либо 31. 12 в последние секунды месяца.

Календарь Система счета длительных промежутков времени В основе современных календарей: годичное движение Солнца (солнечный) движение Луны (лунный) движение Солнца и Луны (лунно-солнечный)

1 тропический год : 365, 2422 ср. солн. сут. 1 лунный месяц (смена фаз Луны): 29, 5 ср. солн. сут. Требования к гражданскому календарю: 1. В году должно быть целое количество суток 2. Простая система високосных лет 3. Минимальная погрешность календаря Предложил Созиген (гр. астроном, Александрия) Узаконил Юлий Цезарь в 45 г. до н. э.

Расчет юлианского календаря: 365, 2422≈365, 25 = (365+0, 25)ср. солн. сут. Обычный год: 365 сут. Високосный год: 366 сут. (29 февраля) Високосные года: кратные 4. Погрешность календаря: 365, 2422 - 365, 25 = - 0. 0078 сут. за 1 год 0. 0078⋅150 = 1. 17 сут за 150 лет, (1 сут за 128 лет) К XVI веку погрешность юлианского календаря достигла 10 суток (день весеннего равноденствия пришелся на 11 марта). 1582 г. , Римский Папа Григорий XIII произвёл календарную реформу, предложенную математиком Лиллио: вместо 5 октября стали считать 15. 10, а из годов завершающие столетия високосными оставили только те, которые без остатка делятся на 400 (система отложенных високосов). Григорианский календарь

Пример: 1900, 2100 – не високосные, 2000 – високосный Погрешность григорианского календаря: 365, 2422 – 365, 2425 =-0, 0003 сут. за 1 год 1 сутки за 3300 лет, 3 суток за 10 000 лет Недостатки Григорианского календаря: А) Дни недели не согласованы с числами месяцев как в разных годах, так в пределах одного и того же года ( трудно определить день недели по дате). Б) Полугодия, кварталы и месяцы объединяют в нем неодинаковое число суток: полугодия 181, 182 и 184; кварталы 90, 91 и 92; месяцы 28, 29, 30, 31 суток, что неудобно для планировки и экономических расчетов. В) Недели чередуются вне зависимости от длины месяцев и чисел месяца. Г) Начало каждого месяца приходится на разные и не постоянные дни недели, из-за чего колеблется число рабочих дней в различные месяцы (от 24 до 27), праздничные дни скользят по всех дням недели. Есть проекты новых календарных расчетов, избавленных от этих недостатков, но их введению мешают традиции и религия.

Астрономические факторы Факторы, искажающие положение светил Рефракция Факторы, смещающие координатные системы Собственное движение звезд Аберрация Движение полюсов Земли Прецессия Нутация Параллакс Гравитационное отклонение света

Астрономическая рефракция Учёт влияния рефракции Z 0=ZH+ ; =60. 3 tg. ZH

Горизонтальный параллакс • sinp =sinp 0 sinz или p =p 0 sinz • zc=z - p 0 sinz

Годичный параллакс

• Годичный параллакс

Аберрация

Прецессия

Прецессия и нутация

Движение полюса • Движение полюса на интервале 1900 -2000 г. (вековой ход - жирная линия) и на интервале 1995 -2000 г. Отсчет координат ведется от Условного Международного Начала (CIO).

Планетные конфигурации