Момент нижней кульминации центра солнца называется истинной полночью
Истинное солнечное время связано с движением истинного Солнца. В качестве единицы измерения времени приняты истинные солнечные сутки. Из практических соображений условились за начало истинных солнечных суток на данном меридиане считать момент нижней кульминации истинного Солнца, т. е. момент средней полуночи (рис. 3.4). Это вызвано тем, что начало суток удобнее считать не с полудня, а с полуночи. В противном случае пришлось бы изменять дату среди дня. Промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями центра видимого диска истинного Солнца на одном и том же меридиане называется истинными солнечными сутками. В момент нижней кульминации истинного Солнца его часовой угол равен 180°, а истинное солнечное время равно 0. Вследствие вращения Земли часовой угол будет увеличиваться и по его изменению можно судить о времени нижней кульминации истинного Солнца.
Таким образом, истинным солнечным временем 
называется время, протекшее от момента нижней кульминации истинного Солнца до любого другого его положения и выраженное в долях истинных солнечных суток. Истинное солнечное время на данном меридиане в любой момент численно равно часовому углу истинного Солнца 
выраженному во времени, и измененному на 
Если Солнце не закрыто облаками, то можно непосредственно измерить его часовой угол и затем рассчитать истинное солнечное время. В момент верхней кульминации (в истинный полдень) 
и, следовательно, истинное солнечное время в полдень всегда равно 12 ч.
Рис. 3. 4. Истинное солнечное время
Рис. 3.5. Влияние наклона эклиптики на продолжительность истинных солнечных суток
Как видно из этого, измерять время истинными солнечными сутками просто. Истинное солнечное время согласуется с условиями естественного освещения, но все же пользоваться им в повседневной жизни так же неудобно, как и звездным. Сложность применения этого времени в повседневной жизни состоит в том, что продолжительность истинных солнечных суток в течение года меняется. И хотя это изменение невелико, учесть его практически нельзя, так как для этого нужно было бы ежедневно регулировать часы, чтобы они показывали истинное время.
Истинные солнечные сутки изменяют свою продолжительность в течение года по двум причинам. Первая причина состоит в том, что неравномерное движение Земли по орбите вокруг Солнца определяет неравномерность видимого движения Солнца по эклиптике. В летнее время оно движется медленнее, чем в зимнее. Поэтому истинные солнечные сутки длиннее зимой, а короче летом. Максимальная разница в продолжительности истинных солнечных суток составляет примерно 51 с.
Вторая причина изменения продолжительности истинных солнечных суток заключается в том, что Солнце движется не по небесному экватору, в плоскости которого ведется отсчет часовых углов, а по эклиптике, значительно наклоненной к небесному экватору. Поэтому даже если бы Солнце перемещалось по эклиптике равномерно, то и тогда бы продолжительность истинных солнечных суток была бы неодинаковой. Из рис. 3.5 видно, что равные дуги 
эклиптики, спроектированные на небесный экватор, образуют отрезки, которые по величине отличаются от соответствующих отрезков эклиптики. Вблизи равноденственных точек спроектированные отрезки меньше соответствующих отрезков эклиптики, а вблизи точек солнцестояний больше. Уменьшение отрезков вблизи равноденственных точек обусловлено наклоном проектируемых дуг эклиптики к небесному экватору, а увеличение отрезков вблизи точек солнцестояний — расхождением часовых кругов по мере их удаления от полюсов.
Указанные причины приводят к тому, что истинные солнечные сутки непостоянны по своей продолжительности и поэтому мерой времени служить не могут, так как основное свойство единицы измерения — ее постоянство. Поскольку истинное солнечное время неравномерно и продолжительность истинных солнечных суток не является постоянной величиной в течение года, пользоваться истинным солнечным временем в повседневной жизни неудобно. Поэтому для измерения солнечного времени в практической жизни было введено среднее Солнце, которое обеспечивает постоянство продолжительности солнечных суток и в то же время связывает их с движением истинного Солнца.
Источник
1 Годовое движение Солнца и эклиптическая система координат
Солнце наряду с суточным вращением медленно в течение года перемещается по небесной сфере в противоположном направлении по большому кругу, называется эклиптикой. Эклиптика наклонена к небесному экватору под углом Ƹ, Величина которого в настоящее время близка к 23 26´. Эклиптика пересекается с небесным экватором в точке весеннего ♈ (21 марта) и осеннего Ω (23 сентября) равноденствий. Точки эклиптики, отстоящие от равноденственных на 90 , есть точки летнего (22 июня) и зимнего (22 декабря) солнцестояний. Экваториальные координаты центра солнечного диска непрерывно изменяются в течении года от 0h до 24 h (прямое восхождение) – эклиптическая долгота ϒm, отсчитывается от точки весеннего равноденствия до круга широты. И от 23 26´ до -23 26´ (склонение) – эклиптическая широта, отсчитывается от 0 до +90 к северному полюсу и 0 до -90 к южному полюсу. Зодиакальными созвездиями называются созвездия, которые находятся на линии эклиптики. Находится на линии эклиптики 13 созвездий: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы и Змееносец. Но созвездие Змееносца не упоминается, хотя Солнце и находится в нём большую часть времени созвездий Стрельца и Скорпиона. Сделано это для удобства. При нахождении Солнца под горизонтом на высотах от 0 до -6 — длятся гражданские сумерки, а от -6 до -18 — астрономические сумерки.
2 Измерение времени
Измерение времени основано на наблюдениях суточного вращения свода и годичного движения Солнца, т.е. вращения Земли вокруг своей оси и на обращении Земли вокруг Солнца.
Продолжительность основной единицы времени, называемой сутками, зависит от избранной точки на небе. В астрономии за такие точки принимаются:
— Точка весеннего равноденствия ♈ (звёздное время);
— Центр видимого диска Солнца (истинное Солнце, истинное солнечное время);
— среднее Солнце – фиктивная точка, положение которой на небе может быть вычислено теоретически для любого момента времени (среднее солнечное время)
Для измерения длинных промежутков времени служит тропический год, основанный на движении Земли вокруг Солнца.
Тропический год – промежуток времени, между двумя последовательными прохождениями центра истинного центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Он содержит 365,2422 средних солнечных суток.
Из-за медленного движения точки весеннего равноденствия навстречу Солнцу, вызванного прецессией, относительно звёзд Солнце оказывается в той же точке неба через промежуток времени на 20 мин. 24 сек. больший, чем тропический год. Он называется звёздным годом и содержит 365,2564 средних солнечных суток.
3 Звёздное время
Промежуток времени между двумя последовательными кульминациями точки весеннего равноденствия на одном и том же географическом меридиане называется звёздными сутками.
Звёздное время измеряется часовым углом точки весеннего равноденствия: S=t♈, и равно сумме прямого восхождения и часового угла любой звезды: S = α + t.
Звёздное время в любой момент равно прямому восхождению какого — либо светила плюс его часовой угол.
В момент верхней кульминации светила его часовой угол t=0, а S = α.
4 Истинное солнечное время
Промежуток времени между двумя последовательными кульминациями Солнца (центра солнечного диска) на одном и том же географическом меридиане называется истинными солнечными сутками.
За начало истинных Солнечных суток на данном меридиане принимают момент нижней кульминации Солнца (истинная полночь).
Время, протекающее от нижней кульминации Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток называется истинным солнечным временем Тʘ
Истинное солнечное время выражается через часовой угол Солнца, увеличенный на 12 часов: Тʘ = tʘ + 12 h
5 Среднее солнечное время
Для того, чтобы сутки имели постоянную продолжительность и при этом были связаны с движением Солнца, в астрономии введены понятия двух фиктивных точек:
— средне эклиптического и средне экваториального Солнца.
— Среднее эклиптическое Солнце (ср.эклип.С.) равномерно движется по эклиптике со средней скоростью.
— Среднее экваториальное Солнце движется по экватору с постоянной скоростью среднего эклиптического Солнца и одновременно с ним проходит точку весеннего равноденствия.
Промежуток времени между двумя последовательными кульминациями среднего экваториального Солнца на одном и том же географическом меридиане, называется средними солнечными сутками.
Время, протекающее от нижней кульминации среднего экваториального Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях средних солнечных суток называется средним солнечным временем Тm.
Средне солнечное время Тm на данном меридиане в любой момент численно равно часовому углу Солнца: Тm = tm + 12 h
6 Всемирное, поясное и декретное время
Местное среднее солнечное время гринвичского меридиана называется всемирным или мировым временем Т0.
Местное среднее солнечное время любого пункта на Земле определяется: Тm= Т0 + λ h
Счёт времени ведётся на 24 основных географических меридиана, расположенных друг от друга на долготе точно через 15 (или 1 час) приблизительно посредине каждого часового пояса. Основным нулевым меридианом считается гринвичский. Поясное время есть всемирное время плюс номер часового пояса: ТП= Т0 + n
В России в практической жизни до марта 2011 г. использовалось декретное время:
Декретное время второго часового пояса, в котором располагается Москва, называют московским временем. В летний период (апрель-октябрь) стрелки часов переводились на час вперёд, а в зимний возвращались на час назад.
7 Рефракция
Видимое положение светил над горизонтом отличается от вычисленного по формулам. Лучи от небесного объекта, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, проходят сквозь атмосферу Земли и преломляются в ней. И так ка плотность увеличивается к поверхности Земли, то луч света всё более отклоняется в одну и ту же сторону по кривой линии, так что направление ОМ1, по которому наблюдатель видит светило, оказывается отклонённым в сторону зенита и не совпадает с направлением ОМ2, по которому бы он видел светило при отсутствии атмосферы.
Явление преломления световых лучей при прохождении земной атмосферы называется астрономической рефракцией. Угол М1ОМ2 называют углом рефракции или рефракцией ρ.
Угол ZOM1 называется видимым зенитным расстоянием светила zʹ, а угол ZOM2 – истинным зенитным расстоянием z: z — zʹ = ρ, т.е. истинное расстояние светила больше видимого на величину ρ.
На линии горизонта рефракция в среднем равна 35ʹ.
Вследствие рефракции наблюдаются изменения формы дисков Солнца и Луны при их восходе или заходе.
Источник
Полночь
- По́лночь, изначально — момент времени в середине ночи, между заходом и восходом Солнца (половина ночи), момент нижней кульминации Солнца — астрономическая полночь.
По мере распространения устройств для отображения времени суток — часов, полночью также стал называться определённый момент времени по часам. В настоящее время — это начало суток, 00:00 по официально установленному местному времени. Разница между началом суток по часам и временем наступления астрономической полночи может составлять 1 час и более, в зависимости от конфигурации часовых поясов (часовых зон) и возможного в некоторых странах перевода часов на летнее время.
По причине того, что Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, и ось её вращения отклонена от перпендикуляра к плоскости орбиты, момент времени астрономической полночи изменяется в течение года в пределах приблизительно ±15 минут от среднего значения (см. Солнечные сутки и Уравнение времени). Таким образом, используются понятия:
Истинная полночь — момент нижней кульминации видимого суточного движения Солнца.
Средняя полночь — момент нижней кульминации так называемого среднего Солнца — фиктивной точки, равномерно движущейся по небесному экватору с такой скоростью, что в своем годичном движении она всегда одновременно с истинным Солнцем проходит через точку весеннего равноденствия.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Европа охватывает 7 основных часовых поясов (от UTC−01:00 в UTC+05:00), не считая перехода на Летнее время (4 из них можно увидеть на карте справа, один не вместился на карте и находится западнее, этот часовой пояс используется на Азорских островах, и часовые зоны, которые используются в таких регионах, как Грузия, Азербайджан, Европейская часть России, Казахстан). Большинство европейских стран используют Летнее время. См. Летнее время в Европе для GMT.
Астрономия — наука о движении и свойствах небесных тел — является одной из древнейших естественных наук. На ранних этапах своего развития составляла единое целое с астрологией; окончательное разделение научной астрономии и астрологии произошло в Европе эпохи Возрождения. Другие теории, исследующие внеземные объекты (астрофизика, космология и др.) также ранее рассматривались как часть астрономии, но в XX веке они выделились как отдельные науки.
Источник