Секунда момент верхней кульминации солнца
§ 6. ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ
1.Введение. Периодические явления, сопровождающие суточное вращение небесной сферы и видимое годовое движение Солнца по эклиптике, лежат в основе различных систем счета коротких и длинных промежутков времени. С некоторыми из этих систем мы и познакомимся.
2.Связь времени с географической долготой. Системы счета времени. Момент верхней кульминации центра Солнца называется истинным полднем , а нижней — полночью . Промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра Солнца называется истинными солнечными сутками . Их продолжительность не остается одинаковой на протяжении года (из-за неравномерного движения Солнца по эклиптике и ее наклона к небесному экватору). Поэтому в повседневной жизни используются не истинные, а средние солнечные сутки , продолжительность которых принята постоянной. Кульминация любой точки небесной сферы (точки весеннего равноденствия, центра Солнца, «среднего Солнца», звезды и т. д.) происходит в разное время на разных меридианах земного шара. Причем тем раньше, чем восточнее расположен пункт наблюдения. Из этого следует, что в данном месте Земли время связано с географической долготой. Если в данный момент на нулевом ( гринвичском ) меридиане среднее время То (оно называется всемирным ), то в местности с географической долготой λ местное время будет Тλ, причем Тλ отличается от То на число часов, минут и секунд, равное λ :
(7)
Запишем эту формулу для двух пунктов земной поверхности, расположенных на географических долготах λ1 и λ2:
Отсюда следует важное соотношение, позволяющее определять географическую долготу места наблюдения:
(8)
Действительно, узнав разность времен в двух пунктах, долгота одного из которых известна, можно определить долготу другого пункта.
Строго говоря, время всюду свое и различно не только в пределах области, но даже большого города. Отсюда, как вы знаете из курса географии, возникла необходимость введения поясного счета времени (в нашей стране поясное время введено с 1 июля 1919 г .). Каждый часовой пояс простирается по долготе на 15°, или 1 ч . Всего, следовательно, 24 часовых пояса. По территории России проходит 11 часовых поясов (от II до XII включительно). Нулевой пояс — гринвичский . Внутри каждого пояса используется время его центрального меридиана, а границы поясов проведены либо по государственным и административным границам, либо по естественным рубежам (реки, горные хребты).
Зная всемирное время ( То) и номер пояса данного места ( n ), легко найти поясное время:
(9)
Из формул (7) и (9) следует, что
(10)
На территории Российской Федерации установлен следующий порядок исчисления времени. Во-первых, к поясному времени прибавляется 1 час. Во-вторых, ежегодно стрелки часов переводятся на 1 час вперед ночью в последнее воскресенье марта (так вводится летнее время, Тл), а ночью в последнее воскресенье октября стрелки часов переводятся на 1 час назад.
Таким образом, летнее время у нас впереди поясного на 2 часа:
Летнее время не нарушает привычный ритм жизни, но позволяет существенно экономить электроэнергию, расходуемую на освещение.
Московское время — это местное время в столице России, находящейся во II часовом поясе (п = 2). На большей части территории нашей страны время отличается от московского, но всегда это отличие кратно целым числам и хорошо известно местным жителям.
В эпоху современного научно-технического прогресса измерение времени приобрело особое значение и требует самых современных методов, обеспечивающих точность времени до миллиардной доли секунды в сутки. Современная служба времени оснащена молекулярными и атомными часами, обеспечивающими подобную точность. Единица времени (секунда) включена в число основных единиц Международной системы СИ.
Пример 2. 25 мая в Москве ( n 1 = 2) часы показывают 10 ч 45 м . Какое среднее, поясное и летнее время в этот момент в Новосибирске (п2 = 6, λ2= 5 ч 31 м )?
3 *. Понятие о летосчислении. Из многочисленных наблюдений известно, что промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия составляет 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд (365,2422 суток). Это тропический год . Он положен в основу солнечного календаря , т. е. счета длительных промежутков времени, связанных со сменой сезонов года. Составление календаря затруднено тем, что продолжительность тропического года несоизмерима с продолжительностью суток. Чтобы начало весны приходилось примерно на один и тот же день года, календарный год должен содержать целое число суток с продолжительностью, близкой к продолжительности тропического года.
В юлианском календаре (старый стиль, введенный в 46 г . до н. э. Юлием Цезарем) средняя продолжительность года составляла 365,25 суток: три года содержали по 365 суток, а четвертый (високосный) — 366. Мы видим, что год юлианского календаря длиннее тропического. Легко подсчитать, что за каждые 400 лет различие достигает 3 суток (и, например, весеннее равноденствие будет наступать по этому календарю на 3 дня раньше). Накопившееся расхождение было ликвидировано, когда в 1582 г . папа Григорий XIII ввел новый стиль ( григорианский календарь ). В результате проведенной реформы календаря, во-первых, 5 октября 1582 г . объявили 15-м октября. Во-вторых, годы типа 1700, 1800, 1900, 2100 (у них число сотен не делится на 4) решили считать простыми, а не високосными. Исключая годы этого типа, все остальные, номера которых делятся без остатка на 4, считаются високосными. Ошибка в одни сутки накапливается в григорианском календаре (в котором продолжительность года составляет 365,2425 суток) за 3300 лет.
В нашей стране новый стиль был введен в 1918 г . Расхождение юлианского календаря со счетом времени тогда достигло 13 суток, и день 1 февраля декретом Совнаркома предписывалось считать 14 февраля. Расхождение в 13 дней сохранится до 2100 г . (лишь после 28 февраля 2100 г . оно достигнет 14 дней).
В настоящее время обсуждается проблема создания такого календаря, в котором год более равномерно разделялся бы на полугодия, кварталы и т. д., а каждая дата имела бы постоянный день недели.
Источник
Истинное солнечное время
Местное солнечное время — в астрономии называемое истинным, с ним связано объективное положение Земли в Солнечной системе. Истинное время определяется положением солнца. Например, истинный полдень всегда наступает, когда солнце пересекает меридиан места, где мы находимся, то есть когда солнце располагается точно на юге (когда солнце находится на юге, наступает полдень).
Содержание
Истинное время определяется положением солнца
Именно положение солнца определяет истинное время. Ну а наши часы показывают время, которое лишь приблизительно связано с положением солнца. Гражданское время условно.
Истинное время не равномерно
Для современного городского жителя истинное время — скорее астрономическая абстракция, которая не имеет большого значения в его жизни, поскольку оно неравномерно. Действительно, сложно сделать часы, которые идут с переменной скоростью в течение года. А вот обычное время, напротив, организовано равномерно и точно и, значит, легче поддается учёту.
Плюсы и минусы
Расчёты
Расчёт среднего солнечного времени
От времени Гринвича можно рассчитать не только гражданское время в любом часовом поясе, но и местное среднее солнечное время на любом меридиане.
Гражданское время во всех часовых поясах сдвинуто на целое число часов относительно местного среднего солнечного времени в Гринвиче, которое называют универсальным и обозначают GMT (Greenwich Mean Time). Собственно, в этом и состоит его универсальность.
Предположим, что универсальное время равно 9 часов утра — 09:00. Тогда по гражданскому времени в Москве будет полдень: GMT+3 = 9:00 + 3:00 = 12:00. Но за три часа солнце перемещается на 15° × 3 = 45°. Поэтому истинный солнечный полдень будет в это время на 45° восточной долготы (например, в Пензе), а не в Москве. Чтобы узнать среднее солнечное время в Москве, надо перевести долготу места (около 38°) в часовые единицы. Поэтому в 9 часов по Гринвичу среднее солнечное время в Москве будет 9:00 + 2:32 = 11:32. Расчёт сделан для Москвы, а, например, в Балее можно самостоятельно рассчитать среднее солнечное время, имея в виду, что восточная долгота города Балей равна 116°38′, а часовой пояc считается как GMT+9.
Чтобы рассчитать среднее солнечное время, необходимо знать градусы и минуты долготы того места, где вы находитесь.
Расчёт истинного времени
Если учесть значение уравнения времени, то можно узнать истинное время на основании точного гражданского времени, то есть рассчитать положение солнца без солнечных часов. В общем виде формула очень проста. Если ST — истинное время, а UCT — универсальное время по Гринвичу, то:
В большинстве современных стран летом гражданское время сдвигают на один час вперёд. На универсальное время это не влияет (поэтому формула верна и летом), но если универсальное время UCT считать на основании гражданского, то следует учесть и этот летний час.
Интересные факты
- На Северном полюсе вопрос «Который сейчас час?» лишён всякого смысла: день длится полгода, при этом солнце меняет свою высоту незаметно, а любое направление есть направление на юг. Солнечные часы на Северном полюсе вполне объективно будут показывать истинное время в течение летнего полугодия. Просто единицей измерения следует выбрать день. Таков природный ритм жизни за Полярным кругом, и особенности восприятия времени у заполярных народов можно проследить и в лунном календаре, и в древних обрядах. Таким образом, понять условность гражданского времени нагляднее всего можно на Северном полюсе.
- Значение долготы для пункта, расположенного к западу от Гринвича, можно вычислить, если вычесть значение местного солнечного времени, определённое астрономическими наблюдениями, из значения всемирного времени, полученного по радиосигналам точного времени.
- С помощью уравнения времени (в виде годового графика) можно подсчитать гражданское время на основании положения солнца.
См. также
Солнечное время (с изменяемой продолжительностью часа, отсчитываемое от моментов астрономических полуночи и полудня)
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Истинное солнечное время» в других словарях:
ИСТИННОЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. За точку, определяющую своим движением течение истинного солнечного времени, принимается центр Солнца; отсчет ведется от момента верхней кульминации Солнца (истинного полудня) … Большой Энциклопедический словарь
истинное солнечное время — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. За точку, определяющую своим движением течение истинного солнечного времени, принимается центр Солнца; отсчёт ведётся от момента верхней кульминации Солнца (истинного полудня). * * * ИСТИННОЕ … Энциклопедический словарь
истинное солнечное время — tikrasis saulinis laikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laikas, pagrįstas tikrąja sauline para – laiko tarpu tarp dviejų Saulės skritulio centro kulminacijų tame pačiame Žemės dienovidinyje. atitikmenys: angl.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
ИСТИННОЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое но изменению часового угла Солнца. За точку, определяющую своим движением течение И. с. в., принимается центр Солнца; отсчёт ведётся от момента верх. кульминации Солнца (истинного полудня) … Естествознание. Энциклопедический словарь
Истинное солнечное время — система счёта времени, в которой длительность суток принята равной интервалу между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через южную часть небесного меридиана (верхними кульминациями). И. с. в. отсчитывается от момента… … Большая советская энциклопедия
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчет времени … Большой Энциклопедический словарь
Время истинное солнечное — время, в котором продолжительность суток принята равной периоду между двумя последовательными одноименными кульминациями светила (Солнца). Истинные солнечные сутки не постоянны, поэтому на практике пользуются временем средним солнечным. EdwART.… … Морской словарь
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и ср. солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчёт времени … Естествознание. Энциклопедический словарь
Солнечное время — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время … Астрономический словарь
солнечное время — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчёт времени. * * * СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ СОЛНЕЧНОЕ… … Энциклопедический словарь
Источник
Секунда момент верхней кульминации солнца
Единицей измерения времени в астрономии служат сутки — промежуток времени, в течение которого Земля делает полный оборот вокруг своей оси относительно какой-нибудь точки на небе. В зависимости от этой точки отсчета различают звездные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия, и истинные солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра Солнца. Солнечные сутки примерно на 4 минуты длиннее звездных, так как Солнце двигается среди звезд в сторону вращения Земли, и для того, чтобы его догнать, Земле надо сделать относительно звезд чуть больше одного оборота. Для измерения больших промежутков времени используют тропический год — промежуток времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку весеннего равноденствия.
Для измерения времени можно использовать как звездные, так и истинные солнечные сутки. Если используются звездные сутки, измеряемое время называют звездным временем, а если истинные солнечные сутки — то истинным солнечным временем. Однако это не означает, что мы измеряем два каких-то независимых друг от друга времени. Фактически, это как бы две разные линейки для измерения времени. Так, расстояние между городами можно выразить и в километрах, и в милях. Ситуация с измерением времени та же самая.
9.1. Звездное время
За начало звездных суток на данном географическом меридиане принимается момент верхней кульминации точки весеннего равноденствия. Звездное время — время, протекшее с момента верхней кульминации точки весеннего равноденствия до любого другого ее положения, выраженное в долях звездных суток (звездные часы, минуты и секунды). Таким образом, звездное время s равно по величине часовому углу точки весеннего равноденствия, или сумме часового угла какого либо светила O и его прямого восхождения (см. рис. 17):
(11) |
(12) |
Отсюда, в частности, следует, что в момент верхней кульминации какой-либо звезды O звездное время в точности равно ее прямому восхождению .
Рис. 17. Связь звездного времени s с прямым восхождением |
9.2. Истинное солнечное время
За начало истинных солнечных суток принимается момент нижней кульминации центра Солнца. Истинное солнечное время — это время, протекшее от момента нижней кульминации центра Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (истинные солнечные часы, минуты и секунды). Значит, истинное солнечное время равно часовому углу центра Солнца плюс 12 часов:
(13) |
К сожалению, продолжительность истинных солнечных суток различна в течение года, т.к.:
1) Солнце движется не по небесному экватору, а по наклонной к нему эклиптике, т.е. изменение прямого восхождения Солнца за один день вблизи солнцестояний больше, чем вблизи равноденствий. Поэтому между нижними кульминациями Солнца вблизи солнцестояний и равноденствий проходят немного разные промежутки времени.
2) Солнце и по эклиптике двигается неравномерно из-за эллиптичности орбиты Земли.
По этим причинам, например, истинные солнечные сутки 22 декабря приблизительно на 50 секунд длиннее, чем 23 сентября. Понятно, что использование истинного солнечного времени неудобно, и поэтому было введено среднее солнечное время.
9.3. Среднее солнечное время
Были введены две фиктивные точки — среднее эклиптическое Солнце и среднее экваториальное Солнце. Среднее эклиптическое Солнце равномерно двигается по эклиптике и совпадает с истинным в момент прохождения Землей перигелия. Среднее экваториальное Солнце двигается равномерно по экватору со средней скоростью истинного Солнца и одновременно со средним эклиптическим Солнцем проходит точку весеннего равноденствия.
Средние солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями среднего экваториального Солнца на одном и том же географическом меридиане. За начало солнечных суток принимается нижняя кульминация среднего экваториального Солнца, и среднее солнечное время TM равно
где tM — часовой угол среднего экваториального Солнца.
Понятно, что среднее солнечное время нельзя непосредственно измерить из астрономических наблюдений, его можно только вычислить. Связь между истинным солнечным временем и средним солнечным временем выражается через уравнение времени :
(15) |
Заметим, что уравнение времени можно определить не только как разность между средним и истинным солнечным временем, но и наоборот, как разницу между истинным и средним солнечным временем. В Астрономическом Ежегоднике используется второе определение, но мы, вслед за Воронцовым-Вельяминовым, будем использовать первое. Значение изменяется от +14 m (около 11 февраля) до -16 m (около 3 ноября), и его величина на каждый день дается в Астрономическом Ежегоднике (см. также рис. 18).
Рис. 18. Изменение уравнения времени |
9.4. Эфемеридное время
Наблюдения показали, что и средние сутки не являются постоянной величиной. Причина — неравномерность вращения Земли вокруг своей оси. Существует вековое замедление вращения Земли из-за приливного трения, сезонные изменения, связанные с перераспределением воздушных и водяных масс на поверхности Земли. Обнаружены и нерегулярные, скачкообразные изменения скорости Земли, причина которых неизвестна. Величина этих неравномерностей — тысячные доли секунды.
Поэтому было введено равномерное эфемеридное время, которое определяется по движению Луны и планет. В 1956 г. Международный комитет мер и весов принял за основу эфемеридного времени эфемеридную секунду, как 1/31 556 925.9747 часть тропического года на 12 часов эфемеридного времени 0 января 1900 года.
В настоящее время вместо эфемеридного времени используют так называемое земное динамическое время, которое приблизительно соответствует эфемеридному.
9.5. Атомное время
Развитие науки привело к ситуации, когда техническими средствами можно обеспечить измерение времени с большей точностью, чем из астрономических наблюдений. В 1964 г. Международный комитет мер и весов в качестве эталона времени принял атомные цезиевые часы.
В основе атомного времени лежит атомная секунда, как промежуток времени, за который происходит 9 192 631 771 колебание электромагнитной волны, которую излучает атом цезия при переходе с одного фиксированного энергетического уровня на другой.
Атомная секунда немного меньше эфемеридной, и за год разность между атомным и эфемеридным временем достигает 0.9 сек. Поэтому почти каждый год атомные часы переводят на 1 секунду назад. Сигналы точного времени, передаваемые по радио, соответствуют атомному времени. Эти сигналы передаются в виде шести секундных импульсов, причем начало последнего сигнала означает конец часа. Несколько радиостанций мира круглосуточно ведут непрерывную передачу сигналов точного времени.
9.6. Системы счета времени
Местное время — это время, измеренное на данном географическом меридиане.
Разность любых местных времен на двух меридианах в один и тот же физический момент, равна разности долгот этих меридианов:
(16) |
(17) |
(18) |
Всемирное время UT — местное среднее солнечное время гринвичского (=0) меридиана. Если долготу
места на Земле выражать в часовой мере и считать положительной к востоку от Гринвича, то имеет место следующее соотношение:
(19) |
Поясное время. В 1884 г. введена поясная система счета среднего времени. Счет времени ведется только на 24 основных географических меридианах, расположенных друг от друга по долготе точно через 15 o начиная с нулевого меридиана. Границы поясов отстоят, как правило, на от основного меридиана. Номера поясов N от 0 до 23. Местное среднее солнечное время основного меридиана какого-либо часового пояса называется поясным временем Tп, по которому и ведется счет времени на всей территории, лежащей в данном часовом поясе. Поясное время связано со всемирным через номер часового пояса:
Декретное время. В 1930 г. декретом правительства СССР стрелки часов переведены на 1 час вперед относительно поясного времени:
Это время и называется декретным временем.
Летнее время. В 1981 г. в СССР, по примеру большинства стран мира, было введено еще и летнее время, на 1 час опережающее декретное. Летнее время вводится с последнего воскресенья марта по последнее воскресенье октября:
Таким образом, то время, которое мы называем московским, зимой является декретным временем второго часового пояса и опережает всемирное время UT на 3 часа. Летом отличие от гринвичского времени составляет 4 часа.
9.7. Связь среднего времени со звездным
Удобнее всего переходить от звездного времени к среднему через тропический год. Его продолжительность в звездных сутках ровно на одни сутки больше, чем продолжительность в средних солнечных сутках. Связано это с тем, что за год Солнце делает полный оборот на небесной сфере в ту же сторону, в какую вращается Земля. Поэтому за год Земля делает относительно Солнца на один оборот меньше, чем относительно звезд.
Тропический год равен 365.2422 средних солнечных суток и 366.2422 звездных суток. Поэтому связь среднего солнечного времени и звездного времени осуществляется через равенство: 365.2422 ср.суток = 366.2422 зв.суток. Или
(23) |
(24) |
Все остальные единицы времени соотносятся друг с другом через эти же коэффициенты, т.е. 1 ср. час = 1.002738 зв. часа, и т.д., т.е.
Для удобства вычисления звездного времени на тот или иной момент, определенный по среднему солнечному времени, в Астрономическом Ежегоднике дается значение звездного времени на среднюю гринвичскую полночь S0. За средние солнечные сутки величина S0 увеличивается на 3 m 56 s .555, т.к. звездные сутки короче средних именно на эту величину.
Зная S0, можно вычислить звездное время s0в среднюю полночь на данном меридиане . Так как на этом меридиане полночь наступит на
раньше, чем в Гринвиче, то и величина s0, будет несколько меньше, чем S0:
(25) |
Для Казани ( ) s0 =S0 — 32 s .
Пример. Необходимо найти звездное время в Казани на момент 3 h среднего солнечного времени. Для этого надо найти звездное время в местную среднюю полночь s0, и прибавить к нему промежуток времени в средние 3 h , переведенный в промежуток звездного времени:
9.8. Календарь
Календарь — это система счета длительных промежутков времени.
Природа предоставила нам 3 естественных периодических процесса: смена дня и ночи, смена лунных фаз, смена времен года. В разное время у разных народов в основе календаря лежали разные процессы, поэтому существовали солнечные, лунные, лунно-солнечные календари. В основе солнечных календарей лежит продолжительность тропического года, в основе лунных календарей — лунного месяца, лунно-солнечные календари сочетают оба периода.
Мы живем по солнечному календарю. Из практических соображений календарь должен удовлетворять следующим условиям:
1) Календарный год должен содержать целое число суток.
2) Продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к продолжительности тропического года.
9.8.1. Юлианский календарь
Как мы уже знаем, тропический год содержит 365.2422 солнечных суток или 365 d 5 h 48 m 46 s 365 d 6 h . На основе этого факта александрийский астроном Созиген разработал, а римский император Юлий Цезарь в 46 г. до нашей эры ввел календарь, называемый ныне юлианским. Суть его заключается в следующем. Продолжительность простого календарного года устанавливается в 365 d . При этом за 4 года накапливается разница почти в 1 сутки, поэтому каждый четвертый год содержит 366 d и называется високосным. Принято считать високосными те годы, номера которых делятся на 4 без остатка (например, 2004 г.).
Юлианский год длиннее тропического на 0 d .0078 и за 128 лет расхождение начинает составлять 1 сутки. Юлианским календарем пользовались около 16 столетий, и за это время накопилась разница в 10 суток. Это приводило к путанице в определении дат церковных праздников.
Например, по правилам христианской церкви праздник Пасхи должен наступать в первое воскресенье после первого полнолуния после дня весеннего равноденствия. В 325 г. день весеннего равноденствия приходился на 21 марта, а в 1582 г. — на 11 марта, что и приводило к трудностям в определении даты Пасхи.
9.8.2. Григорианский календарь
Реформа юлианского календаря стала необходимостью и в 1582 г. была проведена римским папой Григорием XIII, поэтому новый календарь носит название григорианского. Проект нового календаря был разработан итальянским математиком и врачом Лилио и направлен на приближение средней продолжительности календарного года к продолжительности тропического года. Суть реформы состоит в следующем.
1) Было устранено накопившееся расхождение в 10 суток юлианского календаря с счетом тропических лет (после 4 октября постановили считать 15 октября).
2) В юлианском календаре за 400 лет расхождение с реальным временем составляет почти ровно 3 суток. Поэтому в григорианском календаре принято не считать високосными те годы столетий, у которых номера не делятся без остатка на 400. Например, 2000 год был високосным, а 1900 — нет.
В результате средняя за 400 лет продолжительность календарного года в григорианском календаре составляет 365 d .2425, расхождение всего 0 d .0003, что даст расхождение в 1 сутки лишь через 3300 лет.
В России григорианский календарь был введен только в 1918 году (после 1 февраля постановили считать сразу 14 февраля), а православная церковь до сих пор пользуется юлианским.
Григорианский календарь называют еще новым стилем, а юлианский — старым стилем.
Начало календарного года (1 января), начало счета лет (от рождества Христова), деление года на 12 месяцев и недели по 7 дней — это условность, принятая по соглашению, традиция.
9.9. Линия перемены даты
При счете календарных дней необходимо условиться, на каком меридиане начинаются новые сутки. По международному соглашению таким меридианом является меридиан, отстоящий от гринвичского на 180 o . Линия перемены даты, в океане проходит по этому меридиану, и огибает острова. Так что линия перемены даты всюду проходит по акватории океана.
К западу от линии перемены даты, называемой еще демаркационной линией, число месяца всегда на единицу больше, чем к востоку от нее (например, к западу, на Чукотке, 15 сентября, а к востоку, на Аляске, 14 сентября), поэтому при пересечении демаркационной линии это небходимо учитывать. При пересечении этой линии с запада на восток надо уменьшить число месяца на единицу, а с востока на запад — прибавить. На морских судах такое изменение производят в ближайшую полночь после пересечения линии перемены даты. Суда, плывущие на восток, (из Китая в Калифорнию) дважды считают одну и ту же дату (после 15 сентября вновь наступает 15 сентября), а плывущие на запад (из Калифорнии в Китай) — пропускают одну дату (после 14 сентября сразу считают 16 сентября). Очевидно, что Новый год и новый месяц также начинаются на линии перемены даты.
9.10. Юлианские дни
В астрономии часто возникает задача определения числа суток, прошедших между двумя далеко отстоящими датами (наблюдения комет, переменных звезд, вспышки Новых и Сверхновых звезд).
Для удобства решения этой задачи в XVI веке н.э. Скалигер ввел понятие юлианского периода длиной 7980 лет, предложил считать за его начало 1 января 4713 года до н.э. и вести непрерывный счет дней, называемых юлианскими днями JD, начиная с этой даты. Началом юлианского дня считается средний гринвичский полдень. Юлианские даты дней текущего года даются в астрономических календарях и Астрономическом Ежегоднике. Например, 0 часов 1 января 2000 г. в Гринвиче это JD 2451544.5. Часто первые две цифры юлианской даты опускаются.
Период и дни названы Скалигером юлианскими в честь его отца Юлия, и не имеют отношения к Юлию Цезарю.
35. (269) Звезда Малой Медведицы (
) наблюдалась в нижней кульминации, причем звездные часы в это время показывали 3 h 39 m 33 s . Какова поправка часов?
Решение: Поправкой часов называется разность между правильным временем и показанием часов . В момент нижней кульминации в соответствии с формулой (12) звездное время равно 3 h 20 m 49 s , следовательно поправка часов
.
36. (228) В Орле по часам, идущим по киевскому звездному времени, в 4 h 48 m наблюдалась верхняя кульминация Капеллы ( ). Какова разность долгот этих двух городов?
Решение: Разность долгот двух пунктов равна разности двух любых местных времен, в данном случае звездных. В Орле звездное время равно прямому восхождению звезды в момент верхней кульминации, поэтому разность долгот составляет
.
37. (233) Затмение Луны 2 апреля 1950 г. началось в 19 h 03 m по всемирному времени. Когда оно началось в Алма-Ате ( , V часовой пояс) по поясному, декретному и местному солнечному времени?
Решение: Поясное время равно всемирному плюс номер пояса в часах, так что Tп = 0 h 03 m 3 апреля. Декретное время опережает на 1 час поясное: Tд=1 h 03 m . Местное среднее солнечное время отличается от гринвичского на величину долготы в часах, поэтому TM = 0 h 11 m .
38. (263) Когда по поясному времени Казани ( , III часовой пояс) 22 июня произойдет кульминация Солнца, если уравнение времени в этот день равно +1 m 20 s .
Решение: В момент верхней кульминации Солнца истинное солнечное время . Местное среднее солнечное время отличается от истинного на величину уравнения времени
. Для того, чтобы найти поясное время, надо знать всемирное
и прибавить к нему номер пояса в часах Tп=UT+N h = 8 h 44 m 51 s +3 h = 11 h 44 m 51 s .
39. (277) Пароход, покинув Владивосток в субботу 6 ноября, прибыл в Сан-Франциско в среду, 23 ноября. Сколько суток он был в пути?
Решение: Поскольку параход пересекал линию перемены даты с запада на восток, то на нем дважды считали одну и ту же дату, следовательно, число суток в пути было N d = 23 — 6 +1 = 18 d .
40. (270) В момент верхней кульминации Большой Медведицы (
) звездные часы показывали 10 h 55 m 32 s . Определить поправку часов. Указать, когда по этим неисправленным часам будет кульминация
Большой Медведицы (
).
41. (232) Путешественники заметили, что по местному времени затмение Луны началось в 5 h 13 m , тогда как по астрономическому календарю это затмение должно было состояться в 3 h 51 m по гринвичскому времени. Какова их долгота?
42. (235) 14 июня по наблюдениям на судне, произведенным с секстаном, кульминация Солнца произошла в 8 h 23 m по хронометру, показывающему гринвичское звездное время. Кульминация произошла при зенитном расстоянии z=22 o 02′ (рефракция учтена). Определить долготу и широту судна, если по морскому астрономическому ежегоднику в этот день и час координаты Солнца были .
43. (267) Полное затмение Солнца должно было произойти в пункте с долготой в 9 h 27 m гринвичского времени. Уравнение времени в этот день было
. Произошло ли затмение до момента истинного полудня?
44. (272) 26 сентября Солнце в пункте с долготой восходит по местному среднему солнечному времени в 5 h 51 m утра, а заходит в 5 h 51 m вечера. Чему равно в этот день уравнение времени?
45. (278) Корабль, покинувший Сан-Франциско утром в среду 12 октября, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл?
Источник