Kevadise pööripäeva tunninurk. Sideaalne aeg. Universaalne, standardne ja sünnitusaeg
Taeva igapäevase pöörlemise ja Päikese aastase liikumise vaatluste põhjal, s.o. Aja mõõtmine põhineb Maa pöörlemisel ümber oma telje ja Maa pöördel ümber Päikese.
Maa pöörlemine ümber oma telje toimub peaaegu ühtlaselt, perioodiga, mis on võrdne taevalaotuse pöörlemisperioodiga, mida saab vaatluste põhjal üsna täpselt määrata. Seetõttu saab Maa pöördenurga järgi teatud algasendist hinnata kulunud aega. Maa lähteasendiks loetakse vaatluskoha maameridiaani tasandi läbimise hetke läbi valitud taevapunkti või, mis on sama, ülemise (või alumise) punkti. selle punkti kulminatsioon antud meridiaanil.
Põhilise ajaühiku, mida nimetatakse päevaks, kestus sõltub valitud taevapunktist. Astronoomias peetakse selliseid punkte: a) kevadise pööripäeva punkt; b) Päikese nähtava ketta keskpunkt (tõeline Päike); c) "keskmine päike" - fiktiivne punkt, mille asukohta taevas saab teoreetiliselt välja arvutada mis tahes ajahetkel.
Nende punktidega määratletud kolme erinevat ajaühikut nimetatakse vastavalt sidereaalsed, tõelised päikeselised ja keskmised päikesepäevad, ja nende poolt mõõdetud aeg on sideeraalne, tõeline päikeseline ja keskmine päikeseaeg.
troopiline aasta on ajavahemik tõelise Päikese keskpunkti kahe järjestikuse läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva.
3.2. Sideaalne päev. sidereaalne aeg
Ajavahemikku kevadise pööripäeva kahe järjestikuse kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil nimetatakse sidereaalseks päevaks.
Sideraalse päeva alguseks antud meridiaanil peetakse kevadise pööripäeva ülemise kulminatsiooni hetke.
Nurk, mille võrra Maa pöörleb kevadise pööripäeva ülemise kulminatsiooni hetkest mõne teise hetkeni, on võrdne sel hetkel toimuva kevadise pööripäeva tunninurgaga. Järelikult on sidereaalne aeg s antud meridiaanil igal hetkel arvuliselt võrdne kevadise pööripäeva punkti t tunninurgaga, väljendatuna tunnimõõtudes, s.t.
s = t 
.
(1.14)
Kevadist pööripäeva punkti taevas ei tähista miski. Selle tunninurka pole võimalik otseselt mõõta ega märgata hetke, mil see meridiaani läbib. Seetõttu on praktikas igal hetkel sidereaalse päeva või sideeraja alguse kindlakstegemiseks vaja mõõta mõne valgusti M tunninurka t, mille parem tõus 
teada (joon. 12).
Siis, kuna t = Qm 
=
m ja kevadise pööripäeva punkti tunninurk t 
=Q 
ja definitsiooni järgi on võrdne sidereaalajaga s,
s = t 
=
+t, (1,15)
need. sidereaalne aeg igal hetkel võrdub mis tahes valgusti õige tõusuga pluss selle tunninurk.
Valgusti ülemise kulminatsiooni hetkel on selle tunninurk t = 0 ja siis
s = 
.
(1.16)
Valgusti alumise kulminatsiooni hetkel on selle tunninurk t = 12h ja sidereaalaeg
s = 
+12h. (1.17)
Aja mõõtmine sidereaalsete päevade ja nende murdosadega on kõige lihtsam ja seetõttu väga kasulik paljude astronoomiliste ülesannete lahendamisel. Aga sisse Igapäevane elu sidereaalaja kasutamine on äärmiselt ebamugav. Inimese igapäevane rutiin on seotud Päikese nähtava asukohaga horisondi kohal, selle tõusu, kulminatsiooni ja loojumisega, mitte aga kevadise pööripäeva fiktiivse punkti asukohaga. Ja sellest ajast peale vastastikune kokkulepe Päike ja kevadise pööripäeva punktid muutuvad pidevalt aastaringselt, siis näiteks Päikese ülemine kulminatsioon (keskpäev) erinevatel aastapäevadel toimub sideerpäeva erinevatel hetkedel. Tõepoolest, ainult kord aastas, kui Päike läbib kevadise pööripäeva, s.o. kui selle õige ülestõusmine 
= 0 h, see kulmineerub koos kevadise pööripäevaga keskpäeval, kell 0 h sidereal. Pärast ühte sideerpäeva on kevadise pööripäeva punkt taas ülemises kulminatsioonis ja Päike saabub meridiaanile alles umbes 4 minuti pärast, kuna ühel sideerpäeval nihkub see kevadise pööripäeva punkti suhtes itta. peaaegu 1° võrra ja selle parempoolne tõus on kitsam võrdne 
=0h4m. Peale järjekordset sideerpäeva tõuseb Päikese parem tõus taas 4m võrra, s.o. keskpäev algab umbes kell 0h8m sidereaalse aja järgi jne. Seega pikeneb päikese kulminatsiooni sideeraeg pidevalt ja keskpäev toimub sideerpäeva erinevatel hetkedel. Ebamugavus on üsna ilmne.
Sideerpäev on ajavahemik Jäära punkti kahe järjestikuse ülemise kulminatsiooni vahel samal meridiaanil.
Sideeraeg S on ajavahemik Jäära punkti ülemise kulminatsiooni hetkest antud meridiaanil kuni selle hetkeni.
Kuid punkti ¡ pöördenurk vaatleja meridiaani keskpäevasest osast (joonis 3.15.) on Jäära* tunninurk, mistõttu Jäära punkti ülemisest kulminatsioonist kulunud sidereaalne aeg on arvuliselt võrdne selle punkti taevane tunninurk, s.o. ¡.
Kui t¡ või S mõõdetakse kohalikust meridiaanist, saame kohaliku meridiaani
sidereaalaeg S m = t m ¡ , kui Greenwichist, saame Greenwichi sidereaalaja S gr = t gr ¡ .
Suuri ajaperioode ei väljendata sidereaalsetes päevades, seega pole sideerajal kuupäeva ja kui S või t¡ ületab 24 tundi (360°), jäetakse see periood kõrvale, näiteks S = 375°20¢,0 = 15°20¢ ,0.
Aja põhivalem. Joonisel fig. Joonisel 3.15 on kujutatud sfääri kujutis ekvatoriaaltasandil, mis on konstrueeritud nii, nagu näeksime kera küljelt P N . Me loeme maad keskel koos meridiaaniga P N E ja loodijoonega ZO liikumatuks ning sfääri E-st W poole pöörlevaks; vaatleja meridiaani (P N Q) keskööosa on kujutatud lainelise joonega. Punkti ¡ tunninurk on kujutatud tähega ÈE¡, valgusti C kohalik tunninurk on ÈED ja õige tõus on È¡D. Jooniselt on selge, et
need. Külgaeg on igal hetkel võrdne tähe tunninurga pluss selle õige tõusuga.
Võrdsus (*), mida nimetatakse aja põhivalemiks, kehtib sfääri mis tahes valgusti ja punkti kohta, näiteks:
Valemist (*) saate määrata tähe tunninurga
Võrdsuse (*) paremale küljele saate vajadusel lisada 360° (24 tundi). Seda arvesse võttes võtab valem kuju
kus t * = 360° – a * on tähekomplement, mida loetakse ¡-st meridiaanini
valgusti W-le.
Valemit (*) kasutatakse tähtede tunninurkade arvutamiseks, kusjuures t* ja S on valitud aastaraamatust. Valemid võimaldavad teil lahendada mitmeid aja mõõtmisega seotud probleeme. Näiteks valgusti konkreetsete asukohtade puhul: ülemises kulminatsioonis t = 0 ja S = a; põhjas t = 180° ja S = 180° + a. Ülemise kulminatsiooni ¡ jaoks saame: S = 0 ja t = t *.
Sideeraeg on mugav tähistaeva objektide vaatlemiseks ja astronoomiliste probleemide lahendamiseks, kuid ei sobi igapäevaelus kasutamiseks. See on seletatav asjaoluga, et sidereaalse päeva algus toimub päeva ja öö erinevatel aegadel, s.o. päikselised päevad.
Tõeline päikesepäev on ajavahemik kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel Päikese nähtava ketta keskel samal meridiaanil.
Tõelist keskööd võetakse tõelise päeva alguseks, s.t. Päikese madalam kulminatsioon.
Tõeline päikeseaeg on ajavahemik nähtava Päikese ketta keskpunkti alumise kulminatsiooni hetkest kuni selle hetkeni, väljendatuna päikesepäeva osades. Päikesepäeva kestuse erinevus on 12¢,8 ehk 51 s,2; Talvel on õige päev pikem ja suve lõpus lühem. Ilmselgelt on muutuv ühik ebamugav. Elus ja tehnikas on vaja konstantset mõõtühikut, mille kohta saame võtta päikesepäeva keskmise väärtuse.
Aja mõõtühik astronoomias on päeval- ajavahemik, mille jooksul Maa teeb mingi taevapunkti suhtes täieliku tiiru ümber oma telje. Olenevalt sellest lähtepunktist on olemas sideerne päev– ajavahemik kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel kevadisel pööripäeval ja tõelised päikesepäevad– ajavahemik kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel Päikese keskmes. Päikesepäev on umbes 4 minutit pikem kui sidereaalne päev, kuna Päike liigub tähtede vahel Maa pöörlemissuunas ja sellele järele jõudmiseks peab Maa tegema veidi rohkem kui ühe tiiru. tähed. Kasutage pikkade ajavahemike mõõtmiseks troopiline aasta– ajavahemik kahe järjestikuse Päikese keskpunkti läbimise vahel läbi kevadise pööripäeva.
Aja mõõtmiseks võite kasutada nii sidereaalseid kui ka tõelisi päikesepäevi. Kui kasutatakse sidereaalseid päevi, nimetatakse mõõdetud aega sidereaalne aeg, ja kui tõelised päikesepäevad - siis tõeline päikeseaeg. See aga ei tähenda, et me mõõdame kahte teineteisest sõltumatut aega. Tegelikult on need nagu kaks erinevat joonlauda aja mõõtmiseks. Seega saab linnadevahelist kaugust väljendada nii kilomeetrites kui miilides. Aja mõõtmisega on olukord sama.
Sideraalse päeva alguseks antud geograafilisel meridiaanil peetakse kevadise pööripäeva ülemise kulminatsiooni hetke. sidereaalne aeg- aeg, mis kulus kevadise pööripäeva ülemisest kulminatsioonist mis tahes muusse asendisse, väljendatuna sidereaalsete päevade murdosades (sideerilised tunnid, minutid ja sekundid). Nii et sidereaalne aeg s suuruselt võrdne kevadise pööripäeva tunninurgaga või mis tahes valgusti tunninurga summaga O ja selle parempoolne tõus (vt joonis 17):
Siit eelkõige järeldub, et mis tahes tähe ülemise kulminatsiooni hetkel O sidereaalne aeg on täpselt võrdne selle õige tõusuga.
9.2. Tõeline päikeseaeg
Tõelise päikesepäeva alguseks peetakse Päikese keskpunkti madalama kulminatsiooni hetke. Tõeline päikeseaeg on aeg, mis kulub Päikese keskpunkti alumise kulminatsiooni hetkest mis tahes muusse asendisse, väljendatuna tõelise päikesepäeva murdosades (tõelised päikesetunnid, minutid ja sekundid). See tähendab, et tõeline päikeseaeg võrdub Päikese keskpunkti tunninurgaga pluss 12 tundi:
Kahjuks on tõelise päikesepäeva kestus aastaringselt erinev, kuna:
1) Päike ei liigu mitte mööda taevaekvaatorit, vaid mööda temale kalduvat ekliptikat, s.t. Päikese otsese tõusmise muutus ühe päeva jooksul pööripäevade lähedal on suurem kui pööripäevade lähedal. Seetõttu kulgevad pööripäevade ja pööripäevade lähistel Päikese madalamate kulminatsioonide vahel veidi erinevad ajaperioodid.
2) Päike liigub Maa orbiidi elliptilisuse tõttu mööda ekliptikat ebaühtlaselt.
Nendel põhjustel on näiteks tõeline päikesepäev 22. detsembril ligikaudu 50 sekundit pikem kui 23. septembril. On selge, et tõelise päikeseaja kasutamine on ebamugav ja seetõttu võeti kasutusele keskmine päikeseaeg.
9.3. Keskmine päikeseaeg
Tutvustati kaks fiktiivset punkti - tähendab ekliptilist päikest Ja tähendab ekvatoriaalset päikest. Keskmine ekliptika Päike liigub ühtlaselt piki ekliptikat ja langeb kokku tõelisega hetkel, mil Maa läbib periheeli. Keskmine ekvatoriaalne Päike liigub ühtlaselt piki ekvaatorit tõelise Päikese keskmise kiirusega ja samaaegselt keskmise ekliptilise Päikesega läbib kevadise pööripäeva.
Keskmine päikeseenergia päev- ajavahemik keskmise ekvatoriaalpäikese kahe järjestikuse madalama kulminatsiooni vahel samal geograafilisel meridiaanil. Päikesepäeva alguseks loetakse keskmise ekvatoriaalpäikese alumine kulminatsioon ja keskmine päikeseaeg T M võrdub
Kus t M- keskmise ekvatoriaalpäikese tunninurk.
On selge, et keskmist päikeseaega ei saa astronoomiliste vaatluste põhjal otseselt mõõta, seda saab ainult arvutada. Tõelise päikeseaja ja keskmise päikeseaja suhe väljendub läbi aja võrrand:
 |
| Riis. 18. Aja võrrandi muutmine aasta jooksul |
9.4. Efemeriidi aeg
Vaatlused on näidanud, et keskmine päev ei ole püsiv väärtus. Põhjuseks on Maa ebaühtlane pöörlemine ümber oma telje. Maa pöörlemises toimub ilmalik aeglustumine, mis on tingitud loodete hõõrdumisest, hooajalistest muutustest, mis on seotud õhu- ja veemasside ümberjaotumisega Maa pinnal. Samuti on avastatud ebaregulaarsed järsud muutused Maa kiiruses, mille põhjus on teadmata. Nende ebakorrapärasuste suurusjärk on sekundituhandik.
Seetõttu võeti kasutusele ühtne efemeriidiaeg, mille määrab Kuu ja planeetide liikumine. 1956. aastal võttis Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Komitee aluseks efemeriidi aja. efemeriid teine, kui 1/31 556 925,9747 osa troopilisest aastast kell 12 tundi efemeriidi aja järgi 0. jaanuaril 1900.
Praegu kasutavad nad efemeriidi aja asemel nn maapealset dünaamilist aega, mis vastab ligikaudu efemeriidiajale.
9.5. Aatomi aeg
Teaduse areng on viinud olukorrani, kus tehniliste vahenditega saab aja mõõta suurema täpsusega kui astronoomilistel vaatlustel. 1964. aastal võttis Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Komitee aja etalonina vastu tseesiumi aatomkella.
Aatomiaeg põhineb aatomi teine, kui ajavahemik, mille jooksul toimub 9 192 631 771 võnkumist elektromagnetlaine, mida tseesiumiaatom kiirgab ühelt fikseeritud energiatasemelt teisele üleminekul.
Aatomisekund on veidi väiksem kui efemeriidi sekund ning aasta jooksul ulatub aatomi- ja efemeriidi aja erinevus 0,9 sekundini. Seetõttu nihutatakse peaaegu igal aastal aatomkellasid 1 sekundi võrra tagasi. Raadio kaudu edastatavad täpsed ajasignaalid vastavad aatomiajale. Need signaalid edastatakse kuue sekundilise impulsiga, kusjuures viimase signaali algus näitab tunni lõppu. Mitmed raadiojaamad üle maailma edastavad ööpäevaringselt pidevaid ajasignaale.
9.6. Ajaarvestussüsteemid
Kohalik aeg on antud geograafilisel meridiaanil mõõdetud aeg.
Kõigi kohalike aegade erinevus kahel meridiaanil samal füüsilisel hetkel on võrdne nende meridiaanide pikkuskraadide erinevusega:
Universaalaeg TÜ- Greenwichi (=0) meridiaani kohalik keskmine päikeseaeg. Kui Maa koha pikkuskraadi väljendatakse tunniühikutes ja seda peetakse Greenwichist ida pool positiivseks, kehtib järgmine seos:
Standardaeg. 1884. aastal võeti kasutusele keskmise aja lugemise rihmasüsteem. Aega loetakse ainult 24 peamise geograafilise meridiaani järgi, mis asuvad üksteisest täpselt 15 pikkuskraadil o alustades algmeridiaanist. Vööde piirid ei ole reeglina põhimeridiaanist kaugel. Vöö numbrid N 0 kuni 23. Mis tahes ajavööndi põhimeridiaani kohalikku keskmist päikeseaega nimetatakse standardajaks T p, mida kasutatakse aja jälgimiseks kogu territooriumil, mis asub antud ajavööndis. Standardaeg on seotud maailma ajaga ajavööndi numbri kaudu:
Raseduse aeg. 1930. aastal nihutati NSVL valitsuse määrusega kellaosutid standardajast 1 tund ettepoole:
Seda aega nimetatakse sünnitusajaks.
Suvine aeg. 1981. aastal võeti see ka NSV Liidus enamiku maailma riikide eeskujul kasutusele suveaeg, 1 tund enne rasedus- ja sünnituspuhkust. Suveaeg kehtestatakse märtsi viimasest pühapäevast oktoobri viimase pühapäevani:
Seega on aeg, mida me talvel Moskvaks nimetame, teise ajavööndi sünnitusaeg ja on TÜ-st 3 tundi ees. Suvel on erinevus Greenwichi ajast 4 tundi.
Kõige mugavam on liikuda sidereaalajast keskmisele ajale läbi troopilise aasta. Selle kestus sidereaalsetes päevades on täpselt ühe päeva pikem kui keskmise päikesepäeva kestus. See on tingitud asjaolust, et aastaga teeb Päike täispöörde taevasfäär samas suunas, milles Maa pöörleb. Seetõttu teeb Maa aastaga Päikese suhtes ühe pöörde vähem kui tähtede suhtes.
Troopiline aasta on võrdne 365,2422 keskmise päikesepäevaga ja 366,2422 sidereaalse päevaga. Seetõttu toimub seos keskmise päikeseaja ja sidereaalse aja vahel läbi võrdsuse: 365,2422 keskmist päeva = 366,2422 tähepäeva. Või
Kõik muud ajaühikud on omavahel seotud samade koefitsientide kaudu, s.t. 1 kolmapäeval tund = 1,002738 tähte tundi jne, st.
Ja
Keskmise päikeseaja järgi määratud konkreetse hetke sidereaalaja arvutamise mugavuse huvides on astronoomilises aastaraamatus toodud Greenwichi keskmise kesköö aeg. S 0 . Keskmise päikesepäeva puhul väärtus S 0 suureneb 3 võrra m 56 s.555, sest Täpselt selle summa võrra on sideripäev keskmisest lühem.
Teades S 0, saab arvutada sidereaalset aega s 0 keskmisel keskööl antud meridiaanil. Kuna kesköö saabub sellel meridiaanil varem kui Greenwichis, siis väärtus s 0 on veidi väiksem kui S 0:
Näide. Momendil 3 on vaja leida sidereaalne aeg Kaasanis h keskmine päikeseaeg. Selleks tuleb leida sidereaalne aeg kohalikul keskmisel südaööl s 0 ja lisage sellele ajavahemik keskel 3 h, teisendatud sidereaalajale:
9.8. Kalender
Kalender on süsteem pikkade ajavahemike lugemiseks.
Loodus on meile pakkunud 3 loomulikku perioodilist protsessi: päeva ja öö vaheldumine, kuufaaside vaheldumine ja aastaaegade vaheldumine. Erinevatel aegadel erinevad rahvused Kalender põhines erinevatel protsessidel, seega olid olemas päikese-, kuu-, kuupäikesekalendrid. Päikesekalendrid põhinevad troopilise aasta kestusel, kuukalendrid kuukuu järgi, kuupäikese kalendrid ühendavad mõlemad perioodid.
Elame päikesekalendri järgi. Praktilistel põhjustel peab kalender vastama järgmistele tingimustele:
1) Kalendriaasta peab sisaldama täisarvu päevi.
2) Kalendriaasta pikkus peaks olema võimalikult lähedane troopilise aasta pikkusele.
9.8.1. Juliuse kalender
Nagu me juba teame, sisaldab troopiline aasta 365,2422 päikesepäeva ehk 365 d 5 h 48 m 46 s 365 d 6 h. Sellele faktile tuginedes töötas välja Aleksandria astronoom Sosigenes ja Rooma keiser Julius Caesar võttis aastal 46 eKr kasutusele kalendri, mis nüüdseks nn. Julian. Selle olemus on järgmine. Lihtsa kalendriaasta pikkuseks määratakse 365 d. Veelgi enam, 4 aasta jooksul koguneb vahe peaaegu 1 päev, nii et iga neljas aasta sisaldab 366 d ja seda nimetatakse liigaaastaks. Liigaaastateks on tavaks lugeda neid aastaid, mille arvud jaguvad 4-ga ilma jäägita (näiteks 2004).
Juliuse aasta on 0 võrra pikem kui troopiline aasta d.0078 ja 128 aasta pärast hakkab lahknevus olema 1 päev. Juliuse kalendrit kasutati umbes 16 sajandit ja selle aja jooksul kogunes 10-päevane erinevus. See tekitas segadust kirikupühade kuupäevade määramisel.
Näiteks kristliku kiriku reeglite järgi peaksid ülestõusmispühad olema esimesel pühapäeval pärast esimest täiskuud pärast kevadist pööripäeva. Aastal 325 langes kevadine pööripäev 21. märtsil ja 1582. aastal 11. märtsil, mis tõi kaasa raskusi ülestõusmispühade kuupäeva määramisel.
9.8.2. Gregoriuse kalender
Juliuse kalendri reform osutus vajalikuks ja selle viis läbi paavst Gregorius XIII aastal 1582, mistõttu uus kalender on nn. Gregoriuse. Uue kalendriprojekti töötas välja Itaalia matemaatik ja arst Lilio ning selle eesmärk on viia kalendriaasta keskmine pikkus troopilise aasta pikkusele lähemale. Reformi olemus on järgmine.
1) Likvideeriti Juliuse kalendri ja troopiliste aastate lugemise vahel kogunenud 10 päeva lahknevus (pärast 4. oktoobrit otsustati lugeda 15. oktoober).
2) Juliuse kalendris, üle 400 aasta, on lahknevus reaalajaga peaaegu täpselt 3 päeva. Seetõttu on Gregoriuse kalendris kombeks liigaaastateks mitte lugeda neid sajandite aastaid, mille arvud ei jagu 400-ga. Näiteks 2000 oli liigaasta, aga 1900 mitte.
Selle tulemusena on Gregoriuse kalendri kalendriaasta keskmine pikkus üle 400 aasta 365 d.2425, lahknevus ainult 0 d.0003, mis annab 1 päeva lahknevuse alles 3300 aasta pärast.
Venemaal võeti Gregoriuse kalender kasutusele alles 1918. aastal (pärast 1. veebruari otsustati arvestada 14. veebruari) ja õigeusu kirik kasutab endiselt Juliani.
Gregoriuse kalendrit nimetatakse ka uueks stiiliks ja Juliuse kalendrit vanaks stiiliks.
Kalendriaasta algus (1. jaanuar), aastate lugemise algus (Kristuse sünnist), aasta jagamine 12 kuuks ja 7-päevaseks nädalaks on kokkuleppel aktsepteeritud konventsioon, traditsioon.
9.9. Kuupäeva rida
Kalendripäevade lugemisel tuleb kokku leppida, millise meridiaaniga uus päev algab. Rahvusvahelise kokkuleppe kohaselt on selliseks meridiaaniks Greenwichist 180. kaugusel asuv meridiaan o . Kuupäeva rida, ookeanis kulgeb mööda seda meridiaani ja läheb ümber saarte. Seega jookseb kuupäevajoon kõikjal üle ookeani.
Kuupäevajoonest lääne pool, mida nimetatakse ka demarkatsioonijooneks, on kuu päev alati üks suurem kui sellest ida pool (näiteks läänes Tšukotkal 15. september ja ida pool Alaskal , 14. september), seega tuleb demarkatsioonijoone ületamisel sellega arvestada. Selle joone ületamisel läänest itta tuleb kuu arvu ühe võrra vähendada ja idast läände juurde lisada. Merelaevadel tehakse see muudatus lähimal südaööl pärast rahvusvahelise kuupäevajoone ületamist. Laevad, mis sõidavad itta (Hiinast Californiasse) arvestavad sama kuupäeva kaks korda (pärast 15. septembrit tuleb uuesti 15. september) ja läände (Californiast Hiinasse) sõitvad laevad jätavad ühe kuupäeva vahele (pärast 14. septembrit arvestavad nad kohe 16. septembrit). See on ilmne Uus aasta ja uus kuu algab ka kuupäevarealt.
9.10. Juliuse päevad
Astronoomias tekib sageli probleem kahe kauge kuupäeva (komeetide, muutuvate tähtede, noovade ja supernoovade puhangute) vahel möödunud päevade arvu kindlaksmääramine.
Selle probleemi lahendamise mugavuse huvides 16. sajandil pKr. Scaliger tutvustas kontseptsiooni Juliuse periood 7980 aastat pikk, tegi ettepaneku lugeda selle alguseks 1. jaanuar 4713 eKr. ja loe pidevalt helistatud päevade arvu Juliani päevad JD, alates sellest kuupäevast. Juliuse päeva alguseks peetakse Greenwichi keskpäeva. Jooksva aasta päevade Juliuse kuupäevad on toodud astronoomilistes kalendrites ja astronoomilises aastaraamatus. Näiteks 1. jaanuaril 2000 Greenwichis on kell 0 JD 2451544,5. Sageli jäetakse Juliuse kuupäeva kaks esimest numbrit välja.
Periood ja päevad nimetas Scaliger oma isa Juliuse auks Juliaks ja need ei ole Julius Caesariga seotud.
Ülesanded
35. (269) Väike-Ursa tähte () täheldati selle madalamal kulminatsioonil ja sideerkell näitas sel ajal 3 h 39 m 33 s. Mis on kella korrigeerimine?
Lahendus: Kella korrigeerimine on erinevus õige kellaaja ja kella näidu vahel. 
. Alumise haripunkti hetkel on vastavalt valemile () sidereaalaeg 3 h 20 m 49 s, sellest ka kella korrigeerimine 
.
36. (228) Orelis Kiievi sidereaalajal jooksva kella järgi kell 4 h 48 m täheldati Capella () ülemist kulminatsiooni. Mis vahe on nende kahe linna pikkuskraadidel?
Lahendus: Kahe punkti pikkuskraadide erinevus on võrdne mis tahes kahe kohaliku aja erinevusega, tollides sel juhul täheline. Orelis võrdub sidereaalne aeg tähe paremale tõusuga ülemise kulminatsiooni hetkel, seega pikkuskraadide erinevus on .
37. (233) Kuuvarjutus 2. aprillil 1950 algas kell 19. h 03 m universaalse aja järgi. Millal algas see Almatõs (V ajavöönd) standard-, sünnitus- ja kohaliku päikeseaja järgi?
Täheaeg i, s - kevadise pööripäeva tunninurk. Täheaeg Astronoomid kasutavad I-d selleks, et määrata, kuhu teleskoop soovitud objekti nägemiseks suunata.
Defineeri sidereaalne aeg võetud kevadise pööripäeva ajal. Ajavahemikku kevadise pööripäeva kahe järjestikuse ülemise kulminatsiooni vahel samal meridiaanil nimetatakse sideerpäevaks. Sideerpäeva alguseks antud meridiaanil peetakse kevadise pööripäeva ülemise kulminatsiooni hetke (joonis 3.1). Küljeaega mõõdetakse kevadise pööripäeva tunninurga järgi. Sideerilise päeva alguses on kevadise pööripäeva punkt ülemises kulminatsioonis ja seetõttu on selle tunninurk 0. Kuna Maa pöörleb pidevalt ümber oma telje, siis aja jooksul tunninurk suureneb ja selle väärtuse järgi saab hinnata kulunud aeg. Seega on sidereaalne aeg S kevadise pööripäeva läänepoolne tunninurk. Järelikult on sidereaalne aeg antud meridiaanil igal hetkel arvuliselt võrdne kevadise pööripäeva tunninurgaga.
Arvestades sidereaalset aega, tuleb silmas pidada, et kevadine pööripäevapunkt asub lõpmatult suurel kaugusel ja seetõttu ei muuda Maa liikumine orbiidil tema näivat asendit taevasfääril. Maa pöörlemisperiood kevadise pööripäeva suhtes jääb muutumatuks. Seetõttu on sideripäeval püsiv kestus. Sideer-aega kasutatakse laialdaselt lennuastronoomias. Greenwichi meridiaani puhul on see antud MAE-des iga tunni kohta vastaval kuupäeval. Ebamugav on kasutada sidereaalset aega, kuna see ei ole seotud Päikesega, millega seoses on üles ehitatud inimeste igapäevane rutiin.
Päikese ja kevadise pööripäeva suhteline asend muutub aastaringselt pidevalt. Liikudes mööda ekliptikat, nihkub Päike kevadise pööripäeva suhtes ligi 1° ööpäevas (joonis 3.2). Seetõttu on sideerne päev päikesepäevast 3 minuti 56 sekundi võrra lühem ja nende algus aasta jooksul toimub päeva ja öö erinevatel aegadel. Jooniselt fig. 3.2 on selge, et Päike kulmineerub ainult kord aastas koos kevadise pööripäevaga kella keskpäeval kella nulltunnil sidereaalajal. See juhtub siis, kui Päike läbib kevadise pööripäeva, st kui tema parem tõus on 0.
Riis. 3.1. sidereaalne aeg
Riis. 3.3. Seos sidereaalaja, tunninurga ja valgustite parempoolse tõusu vahel 
Riis. 3.2. Sideer- ja päikesepäevade seos
Pärast ühte sideerpäeva on kevadise pööripäeva punkt taas ülemises kulminatsioonis ja Päikese kulminatsioon saabub alles umbes 4 minuti pärast, kuna ühel sideerpäeval nihkub see kevadise pööripäeva punkti suhtes itta. umbes 1° võrra. Pärast järjekordset sidereaalset päeva saabub Päikese kulminatsioon umbes 8 minutit pärast sideerpäeva algust.
Seega Päikese kulminatsiooni aeg pikeneb pidevalt. Kuu aja jooksul pikeneb sidereaalne kulminatsiooniaeg umbes 2 tunni võrra ja aastaga - 24 tunni võrra. Järelikult esineb päikesepäeva erinevatel aegadel null tundi sidereaalset aega, mis muudab sidereaalse aja kasutamise keeruliseks. igapäevane elu.
Seos sidereaalaja, tunninurga ja valgusti parempoolse tõusmise vahel.
Kevadise pööripäeva tunninurka on võimatu mõõta ega märgata selle läbimise hetke vaatleja meridiaanist, kuna see on kujuteldav ega ole taevasfääril nähtav. Seetõttu on võimatu otse määrata sidereaalset aega kevadise pööripäeva punktist. Seetõttu määrab praktikas sidereaalse päeva ja sideeraja alguse igal hetkel iga täht, mille õige tõus on teada (joonis 3.3.). Teades tähe õiget tõusmist ja mõõtes selle tunninurka, saate määrata sidereaalse aja. Jooniselt fig. 3.3 on selge, et sidereaalaja, tunninurga ja tähe parempoolse tõusmise vahel on ilmne seos, mille saab kirjutada tähe koordinaatide kaudu kujul
Sellest sõltuvusest järeldub, et sidereaalne aeg on igal hetkel võrdne tähe tunninurga ja selle õige tõusu summaga. Tavaliselt kontrollib astronoomilistes vaatluskeskustes sidereaalset kella kulminatsioonitäht. Sest sel hetkel on tähe tunninurk võrdne nulliga, siis selle tähe õigele tõusule vastab sidereaalne aeg, st S=a.
Jooniselt fig. 3.3 saame tuletada veel ühe seose, mida kasutatakse laialdaselt lennuastronoomia praktikas tähtede tunninurkade määramisel: t=S-a. Selle valemi alusel arvutatakse navigatsioonitähtede tunninurgad sidereaalaja ja MAE-st võetud parempoolse tõusu abil. See arvutus lihtsustab MAE valmistamist ja vähendab selle mahtu.
Oletame, et sfääri pöörlemist mõõdetakse Jäära punktis. Sel juhul saame täheühikud ja ajalugemissüsteemid.
Sideaalne päev on ajavahemik kahe järjestikuse samanimelise kulminatsiooni vahel Jäära punktis samal meridiaanil. Sideerilise päeva alguseks peetakse Jäära punkti ülemise kulminatsiooni hetke. Sideerpäev jaguneb (sideerühikutes) 24 tunniks, tund 60 minutiks ja minut 60 sekundiks.
Sideaalne aeg S on ajavahemik (täheühikutes), mis on möödunud Jäära punkti ülemise kulminatsiooni hetkest selle hetkeni. Kujutame ekvatoriaaltasandil kera (joon. 43): sees on Maa ja sellega seotud meridiaan EQ ja koha seniit G. Kui kera pöörleb, siis Maa ja meridiaan EQ liikumatuks jääda. Definitsiooni järgi on sidereaalne aeg võrdne Jäära punkti pöörlemisajaga alates E kuni γ. st kaar Ev, kuid see kaar mõõdab Jäära punkti tunninurka TV, seetõttu on sidereaalne aeg arvuliselt võrdne Jäära punkti tunninurgaga, st S = t γ . Selle põhjal saab sideraaega väljendada tundides või kraadiühikutes, näiteks S = 8 H 44 M 16 S või t v = 131 o 04,0"; seda väljendatakse tavaliselt kraadiühikutes. Sideerajal ei ole kuupäeva, kuna selles ei väljendata ajavahemikke, mis on pikemad kui üks päev. Sideeraalne aeg antud meridiaanil esitatakse sideerkronomeetril. See aeg on mugav tähtede vaatlemisel ja tähevaatluste töötlemisel.
Jäära punkt liigub sfääri ümber pretsessiooni ja nutatsiooni tõttu. Kui võtta arvesse Jäära punkti pretsessiooni - 46, 1" aastas suunas igapäevane liikumine, siis selgub, et sideerpäev on sfääri täispöördest 0,0084 e võrra lühem. See on ühtlane keskmine sideeraeg ja seda kasutatakse mereastronoomias. Kui võtta arvesse ka nutatsiooni, saame ebaühtlase (tõene)
sidereaalne aeg.
Põhiline ajavalem. Lase P N D(vt joon. 43) on valgusti C meridiaan, siis γD on selle parempoolne tõus a, a ˇED- tunni nurk t. Jooniselt fig. 43 on selge, et kaarte summa ED ja γ D võrdne kaarega Ev, st. TV== S või S= t+a.(69)
Sideer aeg sisse Sel hetkel võrdne taevase tunninurga ja selle õige tõusu summaga. See valem kehtib iga valgusti kohta (ühe hetkega), s.t.
S= t+α* = t סּ +α סּ = t- α = ....
Ülemise kulminatsiooni hetkeks t= 0 ja S = α . Siit, teades α* , saate määrata sidereaalse aja või kella korrigeerimise ja vastupidi – kasutage a* määramiseks S-i.
Tunninurga valem. Lahendusvalem (69) suhtes t, saame t = S - a.(70) Lisades mõlemale osale 360° (24 tundi), saame t+ 360° = S + 360 o - A.
Kuid suurusjärk 360° - ja * on τ* tähetäiend ja 360° periood jäetakse tunninurgast kõrvale, seega on tähtede jaoks: t* = S - τ* (71)
Selle valemi abil arvutatakse tähtede tunninurgad; seda kasutatakse ka masinalgoritmides valgustite tunninurkade jaoks (vt § 31).
Sideer-aeg on igapäevaeluks ebamugav, kuna sidereaalpäeva algus toimub päikesepäeva erinevatel aegadel. Seega 21/111 Päike (asend 1 joonisel 44, mis näitab Päikest kulminatsiooni hetkel γ) asub punktis y ja sidereaalne päev algab keskpäeval. Päevaga liigub Päike piki ekliptikat ligikaudu 1° = 4 m ja kulmineerub 4 m pärast Jäära punkti. Kolme kuu pärast - 22/VI P
liigub asendisse 3 - Jäära punkti kulminatsioon saabub hommikul, kuue kuu pärast 4 sideerpäev algab südaööl, kolm kuud hiljem - 22/XII - õhtul ja pärast troopilist aastat - taas keskpäeval. Ja riis. 44, lisaks järeldub, et troopiline aasta, mis on võrdne 365,2422 keskmise päevaga, sisaldab veel täpselt 1 sidereaalset päeva, st 366,2422 sideerpäeva.
Igapäevaseks eluks on mugavam aega arvutada Päikese järgi.
Tõsi päikesepaistelistel päevadel on ajavahemik kahe järjestikuse Päikese kulminatsiooni vahel samal meridiaanil. Päikesepäeva alguseks peetakse tavaliselt Päikese alumist kulminatsiooni, seega tõelist päikeseaega (T &) on ajavahemik, mis on möödunud Päikese alumisest kulminatsioonist antud hetkeni.
Tõelise päeva suurus muutub aga aastaringselt. Jooniselt fig. 44 on selge, et päikesepäev on jah 0 võrra pikem kui sideerpäev. Päikese koordinaate § 14 uurides märgiti, et Päikese ebaühtlase liikumise ja ekliptika e kalde tõttu muutub Aa 0 väärtus aastaringselt ebaühtlaselt: 22/XP paiku on meil kõrgeim. Da© = 66,6" päevas ja umbes 18/IX - väikseim Dss 0 = 53,8" päevas. Seetõttu on talvel päev pikem ja suvel - sügisel lühem. Päikesepäeva kestuse erinevus neil kuupäevadel on 12,8"-4 =51,2°. Keskmiselt Jah 0 = 59,14". Tõelise päeva pikkuse varieeruvus muudab selle mõõtühikuna ebamugavaks ja tõelist päikeseaega kasutatakse nüüd ainult Päikese tunninurgana
№5. Kohalik, Greenwich, standardaeg.
