Satni ugao prolećne ravnodnevice. Sideralno vrijeme. Univerzalno, standardno i porodiljsko vrijeme

Na osnovu zapažanja dnevne rotacije neba i godišnjeg kretanja Sunca, tj. Mjerenje vremena se zasniva na rotaciji Zemlje oko svoje ose i na okretanju Zemlje oko Sunca.

Rotacija Zemlje oko svoje ose odvija se gotovo jednoliko, sa periodom jednakim periodu rotacije nebeskog svoda, što se može prilično precizno odrediti iz posmatranja. Dakle, po kutu rotacije Zemlje iz određenog početnog položaja može se suditi o proteklom vremenu. Početni položaj Zemlje uzima se kao trenutak prolaska ravnine Zemljinog meridijana mjesta posmatranja kroz odabranu tačku na nebu, ili, što je isto, trenutak gornjeg (ili donjeg) kulminacija ove tačke na datom meridijanu.

Trajanje osnovne jedinice vremena, koja se zove dan, zavisi od odabrane tačke na nebu. U astronomiji se takve tačke smatraju: a) tačka prolećne ravnodnevice; b) centar vidljivog diska Sunca (pravo Sunce); c) “prosječno sunce” - fiktivna tačka, čiji se položaj na nebu može teoretski izračunati za bilo koji trenutak u vremenu.

Tri različite jedinice vremena definisane ovim tačkama nazivaju se respektivno zvezdani, pravi solarni i srednji solarni dani, a vrijeme koje oni mjere je sideralno, pravo solarno i srednje solarno vrijeme.

tropska godina je vremenski interval između dva uzastopna prolaska centra pravog Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu.

3.2. Sideralni dan. zvezdano vreme

Vremenski interval između dve uzastopne kulminacije prolećne ravnodnevice na istom geografskom meridijanu naziva se zvezdani dan.

Za početak zvezdanog dana na datom meridijanu uzima se trenutak gornje kulminacije prolećne ravnodnevice.

Ugao za koji će se Zemlja rotirati od trenutka gornje kulminacije proljetne ravnodnevice do nekog drugog trenutka jednak je satnom kutu proljetne ravnodnevice u tom trenutku. Shodno tome, siderično vrijeme s na datom meridijanu u bilo kojem trenutku je brojčano jednako satnom uglu tačke proljetne ravnodnevnice t, izraženo u satnoj mjeri, tj.

s = t . (1.14)

Tačka proljetnog ekvinocija na nebu nije ničim obilježena. Nemoguće je direktno izmjeriti njegov satni ugao ili primijetiti trenutak kada prolazi kroz meridijan. Stoga je u praksi, da bi se u bilo kom trenutku ustanovio početak zvezdanog dana ili zvezdanog vremena, potrebno izmeriti satni ugao t neke svetiljke M, čija je desna ascenzija poznato (slika 12).

Zatim, pošto je t = Qm =m, i satni ugao tačke prolećne ravnodnevice t = Q i, po definiciji, jednako je zvezdanom vremenu s,

s = t = +t, (1.15)

one. sideralno vrijeme u bilo kojem trenutku jednako je pravoj ascenziji bilo koje svjetiljke plus njen satni ugao.

U trenutku gornje kulminacije svjetiljke njen satni ugao t = 0, a zatim

s = . (1.16)

U trenutku donje kulminacije svjetiljke njen satni ugao t = 12h, i siderično vrijeme

s = +12h. (1.17)

Mjerenje vremena po zvezdanim danima i njihovim razlomcima je najjednostavnije i stoga vrlo korisno u rješavanju mnogih astronomskih problema. Ali unutra Svakodnevni život korišćenje zvezdanog vremena je izuzetno nezgodno. Svakodnevna rutina ljudskog života povezana je sa vidljivim položajem Sunca iznad horizonta, sa njegovim izlaskom, kulminacijom i zalaskom, a ne sa položajem fiktivne tačke prolećne ravnodnevice. I od tada međusobnog dogovora Sunce i tačke prolećnog ekvinocija kontinuirano se menjaju tokom cele godine, tada se, na primer, gornja kulminacija Sunca (podne) u različitim danima u godini javlja u različitim trenucima zvezdanog dana. Zaista, samo jednom godišnje, kada Sunce prođe kroz prolećnu ravnodnevnicu, tj. kada je njegov pravi uspon = 0h, kulminiraće zajedno sa prolećnom ravnodnevnicom u podne, u 0h zvezdanom vremenu. Nakon jednog sideralnog dana, tačka prolećne ravnodnevnice će ponovo biti u gornjoj kulminaciji, a Sunce će na meridijan stići tek nakon otprilike 4 minuta, pošto će se u jednom zvezdanom danu pomeriti na istok u odnosu na tačku prolećne ravnodnevnice. za skoro 1°, a njegova desna ascenzija će biti uža jednaka =0h4m. Nakon još jednog sideralnog dana, desni ascenzija Sunca će se ponovo povećati za 4m, tj. podne će početi u približno 0h8m po zvezdanom vremenu, itd. Dakle, zvezdano vreme solarne kulminacije se neprekidno povećava, a podne se javlja u različitim trenucima zvezdanog dana. Neugodnost je prilično očigledna.

Siderični dan je vremenski period između dvije uzastopne gornje kulminacije tačke Ovna na istom meridijanu.

Sideralno vrijeme S je vremenski period od trenutka gornje kulminacije tačke Ovna na datom meridijanu do ovog trenutka.

Ali ugao rotacije tačke ¡ od podnevnog dela posmatračevog meridijana (slika 3.15.) je satni ugao Ovna*, stoga je zvezdano vreme proteklo od gornje kulminacije tačke Ovna brojčano jednako nebeski satni ugao ove tačke, tj. ¡.

Ako se t¡ ili S mjeri od lokalnog meridijana, tada dobivamo lokalni

sideralno vrijeme S m = t m ¡ , ako iz Greenwicha dobijemo sideralno vrijeme po Greenwichu S gr = t gr ¡ .

Veliki vremenski periodi nisu izraženi u zvezdanim danima, tako da zvezdano vrijeme nema datum, a ako S ili t¡ prelazi 24 sata (360°), tada se ovaj period odbacuje, na primjer, S = 375°20¢,0 = 15°20¢ ,0.

Osnovna formula vremena. Na sl. Slika 3.15 prikazuje sliku sfere na ekvatorijalnoj ravni, konstruisanu kako bismo sferu videli sa strane P N . Smatramo da je zemlja u centru, zajedno sa meridijanom P N E i viskom ZO, nepomična, a sfera koja rotira od E prema W; ponoćni dio posmatračevog meridijana (P N Q) prikazan je valovitom linijom. Satni ugao tačke ¡ je prikazan sa ÈE¡, lokalni satni ugao svetiljke C je ÈED, a prava ascenzija je È¡D. Iz slike je jasno da

one. Sideralno vrijeme u bilo kojem trenutku jednako je satnom kutu zvijezde plus njenom pravom usponu.

Jednakost (*), nazvana osnovna formula vremena, vrijedi za bilo koju svjetiljku i tačku na sferi, na primjer:

Iz formule (*) možete odrediti satni ugao zvijezde

Desnoj strani jednakosti (*) možete dodati 360° (24 sata) ako je potrebno. Uzimajući to u obzir, formula će poprimiti oblik

gdje je t * = 360° - a * zvjezdani komplement, računajući od ¡ do meridijana

svjetiljka za W.

Formula (*) se koristi za izračunavanje satnih uglova zvijezda, pri čemu su t* i S odabrani iz Godišnjaka. Formule vam omogućavaju da riješite niz problema koji uključuju mjerenje vremena. Na primjer, za određene položaje svjetiljke: na gornjoj kulminaciji t = 0 i S = a; na dnu t = 180° i S = 180° + a. Za gornju kulminaciju ¡ dobijamo: S = 0 i t = t *.

Sideralno vrijeme je pogodno za promatranje objekata na zvjezdanom nebu i rješavanje astronomskih problema, ali nije prikladno za korištenje u svakodnevnom životu. To se objašnjava činjenicom da se početak zvezdanog dana javlja u različito doba dana i noći, tj. sunčanih dana.

Pravi solarni dan je vremenski interval između dvije uzastopne kulminacije istog imena u centru vidljivog diska Sunca na istom meridijanu.

Prava ponoć se uzima kao početak pravog dana, tj. inferiorna kulminacija Sunca.

Pravo solarno vrijeme je vremenski period od trenutka donje kulminacije centra vidljivog diska Sunca do ovog trenutka, izražen u dijelovima sunčevog dana. Razlika u trajanju solarnog dana je 12¢.8, odnosno 51 s.2; Zimi je pravi dan duži, a na kraju ljeta kraći. Očigledno, varijabilna jedinica je nezgodna. U životu i tehnologiji potrebna je konstantna jedinica za koju možemo uzeti prosječnu vrijednost solarnog dana.

Jedinica mjerenja vremena u astronomiji je dan- vremenski period tokom kojeg Zemlja napravi potpunu revoluciju oko svoje ose u odnosu na neku tačku na nebu. U zavisnosti od ove polazne tačke, postoje zvezdani dan- vremenski period između dvije uzastopne kulminacije istog imena u vrijeme proljetne ravnodnevice, i pravi solarni dani- vremenski period između dvije uzastopne kulminacije istog imena u centru Sunca. Sunčev dan je oko 4 minuta duži od sideralnog, budući da se Sunce kreće među zvijezdama u smjeru Zemljine rotacije, a da bi ga sustigla, Zemlja treba da napravi nešto više od jednog okreta u odnosu na zvijezde. Za mjerenje dugotrajne upotrebe tropska godina- vremenski period između dva uzastopna prolaska centra Sunca kroz prolećnu ravnodnevnicu.

Za mjerenje vremena možete koristiti i siderične i prave solarne dane. Ako se koriste zvezdani dani, poziva se izmereno vreme zvezdano vreme, a ako su pravi solarni dani - onda pravo solarno vrijeme. Međutim, to ne znači da mjerimo dva puta nezavisno jedno od drugog. Zapravo, ovo su kao dva različita lenjira za mjerenje vremena. Dakle, udaljenost između gradova može se izraziti i u kilometrima i u miljama. Ista je situacija i sa mjerenjem vremena.

Za početak zvjezdanog dana na datom geografskom meridijanu uzima se trenutak gornje kulminacije proljetne ravnodnevnice. zvezdano vreme- vrijeme proteklo od trenutka gornje kulminacije proljetne ravnodnevice do bilo kojeg drugog položaja, izraženo u dijelovima sideralnih dana (sideralni sati, minute i sekunde). Dakle, zvezdano vreme s jednaka po veličini satnom uglu prolećne ravnodnevnice, ili zbiru satnog ugla bilo koje svetiljke O i njegova prava ascenzija (vidi sliku 17):


Odavde, posebno, slijedi da u trenutku gornje kulminacije bilo koje zvijezde O sideralno vrijeme je tačno jednako njegovom pravom uzlasku.

9.2. Pravo solarno vrijeme

Za početak pravog sunčevog dana uzima se trenutak donje kulminacije centra Sunca. Pravo solarno vrijeme je vrijeme proteklo od trenutka donje kulminacije centra Sunca do bilo kojeg drugog položaja, izraženo u dijelovima pravog solarnog dana (pravi solarni sati, minute i sekunde). To znači da je pravo solarno vrijeme jednako satnom kutu centra Sunca plus 12 sati:

Nažalost, trajanje pravog sunčevog dana varira tokom godine, jer:

1) Sunce se ne kreće po nebeskom ekvatoru, već po njemu nagnutoj ekliptici, tj. Promjena direktnog izlaska Sunca u jednom danu u blizini solsticija je veća nego u blizini ravnodnevnice. Stoga, između nižih kulminacija Sunca u blizini solsticija i ekvinocija prolaze malo drugačiji vremenski periodi.

2) Sunce se kreće neravnomjerno duž ekliptike zbog eliptičnosti Zemljine orbite.

Iz tih razloga, na primjer, pravi solarni dan 22. decembra je otprilike 50 sekundi duži nego 23. septembra. Jasno je da je korištenje pravog solarnog vremena nezgodno, te je stoga uvedeno srednje solarno vrijeme.

9.3. Srednje solarno vrijeme

Uvedene su dvije fiktivne tačke - srednje ekliptično Sunce I srednje ekvatorijalno Sunce. Prosječna ekliptika Sunce se kreće jednoliko duž ekliptike i poklapa se sa pravom u trenutku kada Zemlja prođe perihel. Prosječno ekvatorijalno Sunce ravnomjerno se kreće duž ekvatora sa srednjom brzinom pravog Sunca i istovremeno sa prosječnim ekliptičkim Suncem prolazi proljetnu ravnodnevnicu.

Prosječan solarni dan- vremenski period između dvije uzastopne niže kulminacije srednjeg ekvatorijalnog Sunca na istom geografskom meridijanu. Za početak Sunčevog dana uzima se donja kulminacija srednjeg ekvatorijalnog Sunca, a srednje solarno vrijeme T M jednaki


Gdje t M- satni ugao srednjeg ekvatorijalnog Sunca.

Jasno je da se srednje sunčevo vrijeme ne može direktno izmjeriti iz astronomskih posmatranja, već se može samo izračunati. Odnos između pravog solarnog vremena i srednjeg solarnog vremena izražava se kroz jednadžba vremena:

Imajte na umu da se jednadžba vremena može definirati ne samo kao razlika između srednjeg i pravog solarnog vremena, već i obrnuto, kao razlika između pravog i srednjeg solarnog vremena. Astronomski godišnjak koristi drugu definiciju, ali mi ćemo, slijedeći Voroncova-Veljaminova, koristiti prvu. Vrijednost varira od +14 m(oko 11. februara) do -16 m(oko 3. novembra), a njegova vrijednost za svaki dan je data u Astronomskom godišnjaku (vidi i sl. 18).

Rice. 18. Promjena jednačine vremena tokom godine

9.4. Vreme efemeride

Posmatranja su pokazala da prosječan dan nije konstantna vrijednost. Razlog je neravnomjerna rotacija Zemlje oko svoje ose. Dolazi do sekularnog usporavanja Zemljine rotacije zbog plimnog trenja, sezonskih promjena povezanih s preraspodjelom zračnih i vodenih masa na površini Zemlje. Otkrivene su i nepravilne, nagle promjene Zemljine brzine, čiji uzrok nije poznat. Veličina ovih nepravilnosti je hiljaditi dio sekunde.

Stoga je uvedeno uniformno efemeridno vrijeme, koje je određeno kretanjem Mjeseca i planeta. Godine 1956. Međunarodni komitet za utege i mjere usvojio je efemeridno vrijeme kao osnovu efemerida druga, kao 1/31,556,925,9747 dio tropske godine u 12 sati efemeridnog vremena 0. januara 1900.

Trenutno, umjesto efemeridnog vremena, koriste takozvano zemaljsko dinamičko vrijeme, koje približno odgovara vremenu efemerida.

9.5. Atomsko vrijeme

Razvoj nauke doveo je do situacije u kojoj tehnička sredstva mogu da obezbede merenja vremena sa većom preciznošću nego iz astronomskih posmatranja. Godine 1964. Međunarodni komitet za utege i mjere usvojio je atomski sat cezijuma kao standard vremena.

Atomsko vrijeme se zasniva na atomska sekunda, kao vremenski period tokom kojeg se javlja 9.192.631.771 oscilacija elektromagnetni talas, koji atom cezijuma emituje prilikom prelaska sa jednog fiksnog energetskog nivoa na drugi.

Atomska sekunda je nešto manja od sekunde efemeride, a tokom godine razlika između atomskog i efemeridnog vremena dostiže 0,9 sekundi. Stoga se skoro svake godine atomski satovi pomjeraju za 1 sekundu unazad. Precizni vremenski signali koji se prenose putem radija odgovaraju atomskom vremenu. Ovi signali se prenose u šest sekundi impulsa, pri čemu početak posljednjeg signala označava kraj sata. Nekoliko radio stanica širom svijeta emituje neprekidne vremenske signale 24 sata.

9.6. Sistemi za mjerenje vremena

Lokalno vrijeme je vrijeme mjereno na datom geografskom meridijanu.

Razlika bilo kojeg lokalnog vremena na dva meridijana u istom fizičkom trenutku jednaka je razlici u dužinama ovih meridijana:



Univerzalno vrijeme UT- lokalno srednje solarno vrijeme Greenwich (=0) meridijana. Ako je geografska dužina nekog mjesta na Zemlji izražena u satnim jedinicama i smatra se pozitivnom istočno od Greenwicha, tada vrijedi sljedeći odnos:

Standardno vrijeme. 1884. godine uveden je pojasni sistem brojanja prosečnog vremena. Vrijeme se računa samo na 24 glavna geografska meridijana, koji se nalaze jedan od drugog u geografskoj dužini tačno 15 o počevši od početnog meridijana. Granice pojaseva su, po pravilu, nedaleko od glavnog meridijana. Brojevi pojaseva N od 0 do 23. Lokalno srednje solarno vrijeme glavnog meridijana bilo koje vremenske zone naziva se standardno vrijeme T p, koji se koristi za praćenje vremena na cijeloj teritoriji koja leži u datoj vremenskoj zoni. Standardno vrijeme je povezano sa svjetskim vremenom kroz broj vremenske zone:


Vrijeme porodiljstva. Godine 1930., dekretom vlade SSSR-a, kazaljke na satu su pomjerene za 1 sat unaprijed u odnosu na standardno vrijeme:


Ovo vrijeme se zove vrijeme porodiljstva.

Ljeto vrijeme. Godine 1981. u SSSR-u je, po uzoru na većinu zemalja svijeta, također uveden ljetno vrijeme, 1 sat prije porodiljskog odsustva. Ljetno računanje vremena uvodi se od posljednje nedjelje u martu do posljednje nedjelje u oktobru:


Dakle, vrijeme koje zovemo Moskva zimi je vrijeme porodilja druge vremenske zone i 3 sata je ispred UT. Ljeti je razlika u odnosu na griničko vrijeme 4 sata.

Najprikladnije je preći sa sideralnog vremena na srednje vrijeme kroz tropsku godinu. Njegovo trajanje u zvezdanim danima je tačno jedan dan duže od trajanja prosečnog sunčevog dana. To je zbog činjenice da za godinu dana Sunce napravi punu revoluciju nebeska sfera u istom smjeru u kojem se Zemlja okreće. Dakle, za godinu dana Zemlja napravi jedan okret manje u odnosu na Sunce nego u odnosu na zvijezde.

Tropska godina je jednaka 365,2422 srednjih solarnih dana i 366,2422 sideralnih dana. Dakle, veza između srednjeg sunčevog vremena i zvezdanog vremena se vrši kroz jednakost: 365,2422 srednjih dana = 366,2422 zvjezdanih dana. Or


Sve ostale jedinice vremena povezane su jedna s drugom preko istih koeficijenata, tj. 1 sri. sat = 1,002738 zvjezdica sati, itd., tj.


I


Radi praktičnosti izračunavanja sideralnog vremena za određeni trenutak, određenog srednjim solarnim vremenom, Astronomski godišnjak daje sideralno vrijeme za srednju ponoć po Griniču S 0 . Za prosječan solarni dan, vrijednost S 0 se povećava za 3 m 56 s.555, jer Siderički dan je kraći od prosjeka za upravo ovoliko.

Znajući S 0, sideralno vrijeme se može izračunati s 0 u prosječnoj ponoći na datom meridijanu. Pošto će ponoć nastupiti na ovom meridijanu ranije nego u Greenwichu, tada je vrijednost s 0 će biti nešto manje od S 0:

Za Kazanj () s 0 =S 0 - 32 s .

Primjer. Potrebno je pronaći siderično vrijeme u Kazanu u trenutku 3 h srednje solarno vrijeme. Da biste to učinili, morate pronaći sideralno vrijeme u lokalnom prosjeku ponoći s 0 i dodajte mu vremenski period u sredini 3 h, pretvoreno u sideralno vrijeme:

9.8. Kalendar

Kalendar je sistem za brojanje dugih vremenskih perioda.

Priroda nam je dala 3 prirodna periodična procesa: promjenu dana i noći, promjenu mjesečevih faza i promjenu godišnjih doba. U različito vrijeme različite nacije Kalendar se zasnivao na različitim procesima, pa su postojali solarni, lunarni, lunisolarni kalendari. Solarni kalendari su zasnovani na trajanju tropske godine, lunarni kalendari zasnovani su na lunarnom mesecu, lunisolarni kalendari kombinuju oba perioda.

Živimo po solarnom kalendaru. Iz praktičnih razloga, kalendar mora zadovoljiti sljedeće uslove:

1) Kalendarska godina mora sadržavati cijeli broj dana.

2) Dužina kalendarske godine treba da bude što je moguće bliža dužini tropske godine.

9.8.1. Julijanski kalendar

Kao što već znamo, tropska godina sadrži 365,2422 solarna dana ili 365 d 5 h 48 m 46 s 365 d 6 h. Na osnovu ove činjenice razvio se aleksandrijski astronom Sosigen, a rimski car Julije Cezar je 46. pne. uveo kalendar, koji se danas zove Julian. Njegova suština je sljedeća. Dužina jednostavne kalendarske godine postavljena je na 365 d. Štaviše, tokom 4 godine se nakuplja razlika od skoro 1 dan, tako da svaka četvrta godina sadrži 366 d i zove se prijestupna godina. Uobičajeno je da se prijestupnim godinama smatraju one godine čiji su brojevi djeljivi sa 4 bez ostatka (na primjer, 2004.).

Julijanska godina je 0 duža od tropske godine d.0078 i nakon 128 godina odstupanje počinje biti 1 dan. Julijanski kalendar se koristio oko 16 vekova, a za to vreme se nakupila razlika od 10 dana. To je dovelo do zabune u određivanju datuma crkvenih praznika.

Na primjer, prema pravilima kršćanske crkve, Uskrs bi trebao nastupiti prve nedjelje nakon prvog punog mjeseca nakon proljetne ravnodnevnice. Godine 325. proljetna ravnodnevica pala je 21. marta, a 1582. godine - 11. marta, što je dovelo do poteškoća u određivanju datuma Uskrsa.

9.8.2. Gregorijanski kalendar

Reforma julijanskog kalendara postala je neophodna i izvršio ju je papa Grgur XIII 1582. godine, pa je novi kalendar tzv. gregorijanski. Novi kalendarski projekat razvio je italijanski matematičar i lekar Lilio i ima za cilj da se prosečna dužina kalendarske godine približi dužini tropske godine. Suština reforme je sljedeća.

1) Otklonjena je nagomilana razlika od 10 dana između julijanskog kalendara i brojanja tropskih godina (nakon 4. oktobra odlučeno je da se računa 15. oktobar).

2) U julijanskom kalendaru, preko 400 godina, neslaganje sa realnim vremenom je skoro tačno 3 dana. Stoga je u gregorijanskom kalendaru uobičajeno da se prestupnom ne smatraju one godine vekova čiji brojevi nisu djeljivi sa 400. Na primjer, 2000. je bila prijestupna, ali 1900. nije.

Kao rezultat toga, prosječna dužina kalendarske godine u gregorijanskom kalendaru preko 400 godina iznosi 365 d.2425, odstupanje samo 0 d.0003, što će dati odstupanje od 1 dana tek nakon 3300 godina.

U Rusiji je gregorijanski kalendar uveden tek 1918. (nakon 1. februara odlučeno je da se računa 14. februar), a Pravoslavna crkva još uvijek koristi Julian.

Gregorijanski kalendar se naziva i novi stil, a julijanski stari stil.

Početak kalendarske godine (1. januar), početak brojanja godina (od Hristovog rođenja), podela godine na 12 meseci i nedelja od 7 dana je konvencija prihvaćena dogovorom, tradicija.

9.9. Datumska linija

Prilikom brojanja kalendarskih dana potrebno je dogovoriti na kojem meridijanu počinje novi dan. Prema međunarodnom sporazumu, takav meridijan je meridijan koji se nalazi 180 od Greenwicha o . Datumska linija, u okeanu prolazi duž ovog meridijana i obilazi ostrva. Dakle, linija datuma ide svuda preko okeana.

Zapadno od datumske linije, koja se naziva i linija razgraničenja, dan u mesecu je uvek za jedan veći nego istočno od njega (na primer, na zapadu, na Čukotki, 15. septembra, i na istoku, na Aljasci , 14. septembra), pa se pri prelasku linije razgraničenja o tome mora voditi računa. Prilikom prelaska ove linije sa zapada na istok, broj mjeseca se mora smanjiti za jedan, a od istoka prema zapadu mora se dodati. Na pomorskim plovilima ova promjena se vrši u najbližu ponoć nakon prelaska međunarodne datumske linije. Brodovi koji plove na istok (od Kine do Kalifornije) broje isti datum dva puta (nakon 15. septembra dolazi ponovo 15. septembar), a brodovi koji plove na zapad (od Kalifornije do Kine) propuštaju jedan datum (nakon 14. septembra, odmah računaju 16. septembar). Očigledno je da Nova godina a novi mjesec također počinje na liniji datuma.

9.10. Julijanski dani

U astronomiji se često javlja problem određivanja broja dana koji su prošli između dva udaljena datuma (posmatranja kometa, promjenljivih zvijezda, izbijanja novih i supernova).

Radi lakšeg rešavanja ovog problema u 16. veku nove ere. Scaliger je predstavio koncept Julijanski period Duga 7980 godina, predloženo je da se 1. januar 4713. godine prije Krista smatra njegovim početkom. i održavajte kontinuirano brojanje pozvanih dana Julian days JD, počevši od ovog datuma. Početkom julijanskog dana smatra se srednje podne po Griniču. Julijanski datumi za dane tekuće godine dati su u astronomskim kalendarima i Astronomskom godišnjaku. Na primjer, 0 sati 1. januara 2000. u Greenwichu je JD 2451544,5. Često se izostavljaju prve dvije cifre julijanskog datuma.

Razdoblje i dane je Skaliger nazvao Julijanom u čast njegovog oca Julija i nemaju nikakve veze sa Julijem Cezarom.

Zadaci

35. (269) Zvijezda Malog medvjeda () uočena je na njenoj donjoj kulminaciji, a siderički sat je u to vrijeme pokazivao 3 h 39 m 33 s. Šta je korekcija sata?

Rješenje: Korekcija sata je razlika između tačnog vremena i očitavanja sata. . U trenutku donjeg vrhunca, u skladu s formulom (), siderično vrijeme je 3 h 20 m 49 s, dakle korekcija sata .

36. (228) U Orelu, prema satu koji radi po kijevskom zvezdanom vremenu, u 4 h 48 m uočena je gornja kulminacija Capella (). Koja je razlika u geografskoj dužini ova dva grada?

Rješenje: Razlika u geografskoj dužini dvije tačke jednaka je razlici između bilo koja dva lokalna vremena, u u ovom slučaju zvjezdani. U Orelu je siderično vrijeme jednako pravoj ascenziji zvijezde u trenutku gornje kulminacije, pa je razlika u geografskoj dužini .

37. (233) Pomračenje Mjeseca 2. aprila 1950. počelo je u 19 sati. h 03 m prema univerzalnom vremenu. Kada je počelo u Almatiju (V vremenska zona) prema standardnom, porodiljskom i lokalnom solarnom vremenu?

Star time i, s - satni ugao prolećne ravnodnevice. Star time Astronomi koriste I da odrede kamo da usmere teleskop kako bi videli željeni objekat.
Definiraj zvezdano vreme snimljeno u tački prolećne ravnodnevice. Vremenski interval između dve uzastopne gornje kulminacije prolećne ravnodnevice na istom meridijanu naziva se zvezdani dan. Za početak zvezdanog dana na datom meridijanu uzima se trenutak gornje kulminacije prolećne ravnodnevnice (slika 3.1). Siderično vrijeme se mjeri satnim uglom proljetne ravnodnevnice. Na početku zvezdanog dana, tačka prolećne ravnodnevice je u gornjoj kulminaciji i stoga je njen satni ugao 0. Pošto se Zemlja neprekidno okreće oko svoje ose, vremenom će se satni ugao povećavati i po njegovoj vrednosti se može suditi proteklo vrijeme. Dakle, sideralno vrijeme S je zapadni satni ugao proljetne ravnodnevnice. Prema tome, siderično vrijeme na datom meridijanu u bilo kojem trenutku je brojčano jednako satnom kutu proljetne ravnodnevnice.

Kada se razmatra zvezdano vreme, treba imati na umu da se tačka prolećnog ekvinocija nalazi na beskonačno velikoj udaljenosti i stoga kretanje Zemlje u orbiti ne menja njen prividni položaj na nebeskoj sferi. Period rotacije Zemlje u odnosu na prolećnu ravnodnevnicu ostaje nepromenjen. Dakle, zvezdani dan ima konstantno trajanje. Sideralno vrijeme se široko koristi u zrakoplovnoj astronomiji. Za Greenwich meridijan dat je u MAE za svaki sat vremena na odgovarajući datum. Nezgodno je koristiti sideralno vrijeme, jer ono nije povezano sa Suncem, u odnosu na koje se grade svakodnevne rutine ljudi.

Relativni položaj Sunca i proljetnog ekvinocija se kontinuirano mijenja tokom godine. Krećući se duž ekliptike, Sunce se pomera u odnosu na prolećnu ravnodnevnicu za skoro 1° dnevno (slika 3.2). Kao rezultat toga, zvezdani dan je kraći od sunčevog za 3 minuta i 56 sekundi, a njihov početak tokom godine javlja se u različito doba dana i noći. Od sl. 3.2 jasno je da Sunce samo jednom godišnje kulminira zajedno sa prolećnom ravnodnevnicom u podne u nula sati zvezdanog vremena. Ovo se dešava kada Sunce prođe kroz prolećnu ravnodnevnicu, odnosno kada je njegov desni uspon 0.


Rice. 3.1. zvezdano vreme

Rice. 3.3. Odnos između sideralnog vremena, satnog ugla i pravog uspona svjetiljki

Rice. 3.2. Odnos zvezdanih i solarnih dana

Nakon jednog sideralnog dana, tačka prolećne ravnodnevnice će ponovo biti u gornjoj kulminaciji, a kulminacija Sunca će nastupiti tek nakon otprilike 4 minuta, pošto će se u jednom zvezdanom danu pomeriti na istok u odnosu na tačku prolećne ravnodnevnice. za oko 1°. Nakon drugog zvezdanog dana, kulminacija Sunca će se desiti otprilike 8 minuta nakon početka zvezdanog dana.

Dakle, vrijeme Sunčeve kulminacije se kontinuirano povećava. Za mesec dana, zvezdano vreme kulminacije će se povećati za oko 2 sata, a za godinu dana - za 24 sata.Shodno tome, nula sati zvezdanog vremena se javlja u različito doba Sunčevog dana, što otežava korišćenje zvezdanog vremena u svakodnevni život.

Odnos između sideralnog vremena, satnog ugla i pravog uspona svjetiljke.

Nemoguće je izmeriti satni ugao prolećne ravnodnevnice ili uočiti trenutak njenog prolaska kroz meridijan posmatrača, jer je on zamišljen i nije vidljiv na nebeskoj sferi. Stoga je nemoguće direktno odrediti sideralno vrijeme iz tačke proljetne ravnodnevnice. Stoga, u praksi, određivanje početka zvezdanog dana i zvezdanog vremena u bilo kom trenutku vrši bilo koja zvezda čija je prava ascenzija poznata (slika 3.3.). Poznavajući pravi uspon zvijezde i mjerenje njenog satnog ugla, možete odrediti siderično vrijeme. Od sl. 3.3 jasno je da postoji očigledan odnos između zvezdanog vremena, satnog ugla i pravog uspona zvezde, koji se može zapisati kroz koordinate zvezde u obliku

Iz ove zavisnosti sledi da je zvezdano vreme u svakom trenutku jednako zbroju satnog ugla zvezde i njenog pravog uspona. Obično se u astronomskim opservatorijama zvjezdani sat provjerava po kulminirajućoj zvijezdi. Jer u ovom trenutku satni ugao zvezde jednaka nuli, tada će zvjezdano vrijeme odgovarati pravom uzlazu ove zvijezde, tj. S=a.

Od sl. 3.3 možemo izvesti još jedan odnos, koji se široko koristi u praksi avio astronomije za određivanje satnih uglova zvijezda: t=S-a. Na osnovu ove formule, časovni uglovi navigacionih zvijezda se izračunavaju korištenjem sideralnog vremena i pravog uspona uzetih iz MAE. Ovaj proračun pojednostavljuje pripremu MAE i smanjuje njegovu zapreminu.

Pretpostavimo da se rotacija sfere mjeri u tački Ovna. U ovom slučaju dobijamo zvjezdane jedinice i sisteme za brojanje vremena.

Sideralni dan je vremenski period između dvije uzastopne kulminacije istog imena na tački Ovna na istom meridijanu. Za početak zvezdanog dana uzima se trenutak gornje kulminacije tačke Ovna. Siderični dan je podijeljen (u sideralnim jedinicama) na 24 sata, sat na 60 minuta, a minut na 60 sekundi.

Sideralno vrijeme S je vremenski period (u zvjezdanim jedinicama) koji je protekao od trenutka gornje kulminacije tačke Ovna do ovog trenutka. Predstavimo sferu na ekvatorijalnoj ravni (slika 43): unutra je Zemlja i sa njom povezan meridijan EQ i zenit mjesta G. Kada se sfera okreće, Zemlja i meridijan EQ ostati nepomičan. Po definiciji, siderično vrijeme je jednako vremenu rotacije tačke Ovna iz E do γ. tj. arc Ev, ali ovaj luk mjeri satni ugao tačke Ovna tv, prema tome, sideralno vrijeme je numerički jednako satnom kutu tačke Ovna, tj. S = t γ . Na osnovu toga, sideralno vrijeme se može izraziti u jedinicama sata ili stepena, na primjer S = 8 H 44 M 16 S ili t v = 131 o 04.0"; obično se izražava u stepenskim jedinicama. Siderično vrijeme nema datum, jer u njemu nisu izraženi vremenski intervali duži od jednog dana. Siderično vrijeme na datom meridijanu se reprodukuje na sideričkom hronometru. Ovo vrijeme pogodan je za posmatranje zvijezda i obradu zvjezdanih opservacija.

Tačka Ovna se kreće oko sfere zbog precesije i nutacije. Ako uzmemo u obzir precesiju tačke Ovna - na 46, 1" godišnje prema dnevno kretanje, onda ispada da je siderički dan kraći od pune revolucije sfere za 0,0084 e. Ovo je jednoobrazno prosječno siderično vrijeme i koristi se u nautičkoj astronomiji. Ako uzmemo u obzir i nutaciju, dobijamo neujednačenu (tačnu)

zvezdano vreme.

Osnovna formula vremena. Neka P N D(vidi sliku 43) je meridijan svjetiljke C, tada je γD njena desna ascenzija a, a ˇED- satni ugao t. Od sl. 43 jasno je da je zbir lukova ED i γ D jednak luku Ev, tj. t v== S, ili S= t+a.(69)

Sideralno vrijeme u ovog trenutka jednak zbiru nebeskog satnog ugla svjetiljke i njenog pravog uspona. Ova formula vrijedi za bilo koju svjetiljku (za jedan trenutak), tj.

S= t+α* = t סּ +α = t- α = ....

Za trenutak gornje kulminacije t= 0 i S = α . Odavde, znajući α* , možete odrediti sideralno vrijeme ili korekciju sata, i obrnuto - koristite S da odredite a*.

Formula satnog ugla. Rješavanje formule (69) s obzirom na t, dobijamo t = S - a.(70) Dodajući 360° (24 sata) na oba dijela, dobijamo t+ 360° = S + 360 o - A.

Ali veličina od 360° - i * je zvjezdani komplement τ*, a period od 360° se odbacuje iz satnog ugla, tako da za zvijezde imamo: t* = S - τ* (71)



Koristeći ovu formulu, izračunavaju se satni uglovi zvijezda; takođe se koristi u mašinskim algoritmima za časovne uglove svetiljki (videti § 31).

Siderično vrijeme je nezgodno za svakodnevni život, jer se početak zvjezdanog dana javlja u različito doba Sunčevog dana. Dakle, 21/111 Sunce (pozicija 1 na slici 44, koja prikazuje Sunce u trenutku kulminacije γ) se nalazi u tački y, a zvezdani dan će početi u podne. Za jedan dan, Sunce će se kretati duž ekliptike za približno 1° = 4 m i kulminirati 4 m nakon tačke Ovna. Za tri mjeseca - 22/VI ned

će se pomeriti na poziciju 3 - kulminacija tačke Ovna nastupiće ujutru, za šest meseci 4 zvezdani dan će početi u ponoć, tri meseca kasnije - 22/XII - uveče i nakon tropske godine - ponovo u podne. I pirinač. 44, osim toga, proizilazi da tropska godina, jednaka 365,2422 prosječnih dana, sadrži tačno 1 siderički dan više, odnosno 366,2422 siderična dana.

Za svakodnevni život pogodnije je računati vrijeme po Suncu.

Istinito u sunčanim danima je vremenski period između dvije uzastopne kulminacije Sunca na istom meridijanu. Za početak solarnog dana obično se uzima donja kulminacija Sunca, dakle pravo solarno vrijeme (T &) je vremenski period koji je prošao od donje kulminacije Sunca do određenog trenutka.

Međutim, veličina pravog dana se mijenja tijekom godine. Od sl. 44 jasno je da je solarni dan duži od zvjezdanog za Da 0. Prilikom proučavanja Sunčevih koordinata u § 14, uočeno je da se zbog neravnomjernog kretanja Sunca i nagiba ekliptike e, vrijednost Aa 0 nejednako mijenja tokom cijele godine: oko 22/XP imamo najveću Da© = 66,6" dnevno, a oko 18/IX - najmanji Dss 0 = 53,8" dnevno. Stoga je zimi dan duži, a ljeti - kraći u jesen. Razlika u trajanju sunčevog dana na ove datume će biti 12,8"-4 =51,2°. U prosjeku, Da 0 = 59,14". Promjenljivost dužine pravog dana čini ga nezgodnim kao mjernu jedinicu, a pravo solarno vrijeme se sada koristi samo kao satni ugao Sunca

№5. Lokalno, Greenwich, standardno vrijeme.

mob_info