Как найти всемирное время астрономия

На протяжении всей истории человечества времени отводилась важная роль. Время в астрономии, как и в любой сфере, играет важную и интересную роль. В своем роде, это продолжительность любого действия, оценка самой жизнидеятельности. Представьте, если бы его не было, то как бы мы определяли все вокруг.

Юлианские дни

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

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

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

Звёздное время в астрономии

Звёздные сутки соответствуют дистанции между двумя последовательными вершинами.

Такое время в астрономии можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия. Более того, по этому месту отсчитывают звёздное время.

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 в астрономии

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 в астрономии

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.

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

В нашей жизни сутки составляют 24 часа. Как правило, 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.

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.

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.

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

Безусловно, время очень много значит для человека. Так как это одна из основных составляющих его жизни.
Что будет дальше покажет нам время.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 августа 2021 года; проверки требуют 9 правок.

Уравнение времени — разница между средним солнечным временем (ССВ) и истинным солнечным временем (ИСВ), то есть УВ = ССВ − ИСВ^[1]. Эта разница в каждый конкретный момент времени одинакова для наблюдателя в любой точке Земли. Уравнение времени можно узнать из специализированных астрономических изданий, астрономических программ или вычислить по формуле, приведённой ниже.

В таких изданиях, как «Астрономический календарь», уравнение времени определяется как разность часовых углов среднего экваториального солнца и истинного солнца, то есть при таком определении УВ = ССВ − ИСВ^[2].

В англоязычных изданиях часто применяется «инвертированное» определение уравнения времени: УВ = ИСВ − ССВ, то есть разница между истинным солнечным временем и средним солнечным временем.

Пояснения к определению[править | править код]

Можно встретить определение уравнения времени как разницы «местного истинного солнечного времени» и «местного среднего солнечного времени» (в англоязычной литературе — local apparent solar time и local mean solar time). Данное определение формально более точно, но не влияет на результат, так как для любой конкретной точки на Земле эта разница одинакова.

Кроме того, не следует путать ни местное истинное, ни местное среднее солнечное время с официальным местным временем (standard time).

Неравномерность движения истинного Солнца[править | править код]

В отличие от звёзд, чьё видимое суточное движение практически равномерно и обусловлено только вращением Земли вокруг своей оси, суточное движение Солнца не равномерно, так как обусловлено и вращением Земли вокруг своей оси, и обращением Земли вокруг Солнца, и наклоном земной оси к плоскости орбиты Земли.

Влияние эллиптичности орбиты[править | править код]

Вращение Земли вокруг Солнца происходит по эллиптической орбите. Согласно второму закону Кеплера, такое движение неравномерно, оно быстрее в области перигелия и медленнее в области афелия. Для наблюдателя, находящегося на Земле, это выражается в том, что видимое движение Солнца по эклиптике относительно неподвижных звёзд то ускоряется, то замедляется.

Влияние наклона земной оси[править | править код]

Поскольку плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора, имеет место следующее явление:

• Солнце вблизи солнцестояний (зимнего и летнего) движется почти параллельно небесному экватору, и скорость его перемещения практически полностью вычитается из суточного движения небесной сферы — результирующая скорость изменения часового угла Солнца минимальна;
• Солнце вблизи равноденствий (осеннего и весеннего) движется под максимальным углом к небесному экватору, и скорость его перемещения лишь частично вычитается из суточного движения небесной сферы — результирующая скорость изменения часового угла Солнца максимальна.

Уравнение времени как сумма составляющих[править | править код]

Кривая уравнения времени является суммой двух периодических кривых — с периодами 1 год и 6 месяцев. Практически синусоидальная кривая с годичным периодом обусловлена неравномерным движением Солнца по эклиптике. Эта часть уравнения времени называется уравнением центра или уравнением от эксцентриситета. Синусоида с периодом 6 месяцев представляет разность времён, вызванную наклоном эклиптики к небесному экватору и называется уравнением от наклона эклиптики^[1].

Уравнение времени обращается в ноль четыре раза в году — приблизительно 15 апреля, 13 июня, 1 сентября и 25 декабря^[3].

Соответственно, в каждое время года существует свой максимум уравнения времени: около 12 февраля — +14,3 мин, 15 мая — −3,8 мин, 27 июля — +6,4 мин и 4 ноября — −16,4 мин. Точные величины уравнения времени даются в астрономических ежегодниках.

Может применяться как дополнительная функция в некоторых моделях часов.

Расчёт[править | править код]

Уравнение можно аппроксимировать отрезком ряда Фурье как сумму двух синусоидальных кривых с периодами, соответственно, один год и шесть месяцев:

,

где

, если углы выражаются в градусах,

или

, если углы выражаются в радианах.

Там, где  — номер дня в году, например:

на 1 января,

на 2 января,

и так далее.

Программа расчета на Ruby для текущей даты[править | править код]

#!/usr/bin/env ruby

puts puts "nt== You're using Ruby ver." + RUBY_VERSION + "t=="

=begin
Equation of Time calculation
    *** No guarantees are implied. Use at your own risk ***

    Written by E. Sevastyanov, 2017-05-14; clarified by E. Sevastyanov, 2022-01-20

    Based on "Equation of time" WikiPedia article as of 2016-11-28
    (which describes angles in a bewildering mixture of degrees and radians)
    and
    Del Smith, 2016-11-29

    It appears to give a good result, but I make no claims for accuracy.
=end

pi = (Math::PI) # pi
t = Time.now.getutc
yd = t.yday
yy = t.year
delta = yd - 1 # (Текущий день года - 1)
a = t.to_a; 
delta = delta + a[2] / 24.0 + a[1] / 1440.0 + a[0] / 86400.0 # Поправка на дробную часть дня

np = case yy #The number np is the number of days from 1 January to the date of the Earth's perihelion. (http://www.astropixels.com/ephemeris/perap2001.html)
when 2017 ; 3.59583333333333
when 2018 ; 2.23263888888889
when 2019 ; 2.22222222222222
when 2020 ; 4.325
when 2021 ; 1.57708333333333
when 2022 ; 2.28819444444444
when 2023 ; 3.67847222222222
when 2024 ; 2.02708333333333
when 2025 ; 3.56111111111111
when 2026 ; 2.71944444444444
when 2027 ; 2.10625
when 2028 ; 4.51944444444444
when 2029 ; 1.75902777777778
when 2030 ; 2.425 
else; 2
end 

lambda = 23.4372 * pi / 180; # Earth's inclination in radians
omega = 2 * pi / 365.25636 # angular velocity of annual revolution (radians/day)
alpha = omega * ((delta + 10) % 365) # angle in (mean) circular orbit, solar year starts 21. Dec
beta = alpha + 0.03340560188317 * Math.sin(omega * ((delta - np) % 365)) # angle in elliptical orbit, from perigee  (radians)
gamma = (alpha - Math.atan(Math.tan(beta) / Math.cos(lambda))) / pi # angular correction
eot = (43200 * (gamma - gamma.round)) # equation of time in seconds (as The United States Naval Observatory defines it by placing itself at the center of the universe). 
puts "EOT = #{ eot * -1 } секунд" # (as "how many seconds the clock is ahead (+) or behind (−) the apparent sun")

См. также[править | править код]

• Аналемма

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

• Величина колебаний уравнения времени в течение года на портале Гринвичской королевской обсерватории.
• Уравнение времени на сегодняшний день — визуализация.
• [bse.sci-lib.com/a_pictures/04/18/260109925.jpg Образец построения графика уравнения времени], где прорисованы:

1 — составляющая уравнения времени, определяемая неравномерностью движения Земли по орбите,

2 — составляющая уравнения времени, определяемая наклоном эклиптики к экватору,

3 — уравнение времени.

1. Местное время.

Время, измеренное
на данном географическом меридиане,
называется местным
временем
этого меридиана. Для всех мест на одном
и том же меридиане часовой угол точки
весеннего равноденствия (или Солнца,
или среднего солнца) в какой-либо момент
один и тот же. Поэтому на всем географическом
меридиане местное время (звездное или
солнечное) в один и тот же момент
одинаково.

Если разность
географических долгот двух мест есть
,
то в более восточном месте часовой угол
любого светила будет на 
больше, чем часовой угол того же светила
в более западном месте. Поэтому разность
любых местных времен на двух меридианах
в один и тот же физический момент всегда
равна разности долгот этих меридианов,
выраженной в часовой мере (в единицах
времени):

Непосредственно
из астрономических наблюдений получается
местное время того меридиана, на котором
эти наблюдения произведены.

2.
Всемирное
время. Местное
среднее солнечное время гринвичского
(нулевого) меридиана называется всемирным
временем
Т₀ .

Полагая в формуле
(1.27) T_m2
= T₀
и ₂
= 0, T_m1
= T_m
и ₁
=

, получим:

т.е.
местное
среднее время любого пункта на Земле
всегда равно всемирному времени в этот
момент плюс долгота данного пункта,
выраженная в часовой мере и считаемая
положительной к востоку от Гринвича.

В астрономических
календарях моменты большинства явлений
указываются по всемирному времени T₀.
Моменты этих явлений по местному времени
Т_т.
легко определяются по формуле (1.28).

3.
Поясное
время. В
повседневной жизни пользоваться как
местным средним солнечным временем,
так и всемирным временем неудобно.
Первым потому, что местных систем счета
времени в принципе столько же, сколько
географических меридианов, т.е.
бесчисленное множество. Поэтому для
установления последовательности событий
или явлений, отмеченных по местному
времени, совершенно необходимо знать,
кроме моментов, также и разность долгот
тех меридианов, на которых эти события
или явления имели место.

Последовательность
событий, отмеченных по всемирному
времени, устанавливается легко, но
большое различие между всемирным
временем и местным временем меридианов,
удаленных от гринвичского на значительные
расстояния, создает неудобства при
использовании всемирного времени в
повседневной жизни.

В 1884 г. была
предложена поясная
система счета среднего времени,
суть которой заключается в следующем.
Счет времени ведется только на 24 основных
географических меридианах, расположенных
друг от друга по долготе точно через
15° (или через 1^h),
приблизительно посередине каждого
часового
пояса. Часовыми
поясами
называются участки земной поверхности,
на которые она условно разделена линиями,
идущими от ее северного полюса до южного
и отстоящими приблизительно на 7°,5 от
основных меридианов. Эти линии, или
границы часовых поясов, точно следуют
по географическим меридианам лишь в
открытых морях и океанах и в ненаселенных
местах суши. На остальном своем протяжении
они идут по государственным,
административно-хозяйственным или
географическим границам, отступая от
соответствующего меридиана в ту или
другую сторону. Часовые пояса занумерованы
от 0 до 23. За основной меридиан нулевого
пояса принят гринвичский. Основной
меридиан первого часового пояса
расположен от гринвичского точно на
15° к востоку, второго — на 30°, третьего
— на 45° и т. д. до 23 часового пояса,
основной меридиан которого имеет
восточную долготу от Гринвича 345° (или
западную долготу 15°).

Поясным временем
Т_п
называется местное среднее солнечное
время, измеренное на основном меридиане
данного часового пояса. По нему ведется
счет времени на всей территории, лежащей
в данном часовом поясе.

Поясное время
данного пояса п
связано с всемирным временем очевидным
соотношением

Также совершенно
очевидно, что разность поясных времен
двух пунктов есть целое число часов,
равное разности номеров их часовых
поясов.

4.
Летнее время.
В целях более рационального распределения
электроэнергии, идущей на освещение
предприятий и жилых помещений, и наиболее
полного использования дневного света
в летние месяцы года во многих странах
(в том числе и в нашей республике)
переводят часовые стрелки часов, идущих
по поясному времени, вперед на 1 час или
полчаса. Вводится так называемое летнее
время. Осенью
же часы снова ставят по поясному времени.

Связь летнего
времени T_л
какого-либо пункта с его поясным временем
Т_п
и с
всемирным временем Т₀
дается следующими соотношениями:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Скачать материал

без ожидания

Скачать материал

без ожидания