Истинное солнечное время - конспект -  Астрономия, Конспект из Астрономия
filizia
filizia11 June 2013

Истинное солнечное время - конспект - Астрономия, Конспект из Астрономия

PDF (774.4 KB)
21 страница
347количество посещений
Описание
Rybinsk State Academy of Aviational Technology. Лекции и рефераты по Астрономии. ИСТИННОЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ это время, определяемое по изменению часового угла Солнца. За точку, определяющую своим движением течение истинн...
20очки
пункты необходимо загрузить
этот документ
скачать документ
предварительный показ3 страница / 21
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
предварительный показ закончен
консультироваться и скачать документ
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
предварительный показ закончен
консультироваться и скачать документ
Промежуток времени между двумя последовательными (верхними или нижними) кульминациями центра солнечного диска называется истинными солнечными сутками

План.

Введение. .................................................................................................................. 3

1. Основы измерения времени. .............................................................................. 4

2. Истинное солнечное время и среднесолнечное время. ................................... 6

2. Астрономическое часы и хронометры. ........................................................... 13

Заключение. ........................................................................................................... 18

Список использованной литературы. .................................................................. 22

docsity.com

3

Введение.

ИСТИННОЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ это 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).

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными

кульминациями Солнца (точнее, центра солнечного диска) на одном и том же

географическом меридиане называется истинными солнечными сутками. За

начало истинных солнечных суток на данном меридиане принимается

момент нижней кульминации Солнца (истинная полночь).

Время, протекшее от нижней кульминации Солнца до любого другого его

положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (в истинных

солнечных часах, минутах и секундах), называется истинным солнечным

временем TЅ.

Истинное солнечное время TЅ на данном меридиане в любой момент

численно равно часовому углу Солнца tЅ, выраженному в часовой мере, плюс

12h, т.е.

TЅ= tЅ + 12h(1.18)

Часовой угол Солнца, когда оно находится над горизонтом и не закрыто

облаками, всегда можно измерить непосредственно. В момент верхней

кульминации Солнца (в истинный полдень) tЅ = 0h, и следовательно,

истинное солнечное время в полдень всегда равно 12 часам.

Измерение времени истинными солнечными сутками просто, но

пользоваться истинным солнечным временем в повседневной жизни так же

неудобно, как и звездным.

Неудобство возникает потому, что продолжительность истинных

солнечных суток - величина непостоянная. Следовательно, различна и

продолжительность истинных солнечных суток.

docsity.com

4

1. Основы измерения времени.

На наблюдениях суточного вращения небесного свода и годичного

движения Солнца, т.е. на вращении Земли вокруг оси и на обращении Земли

вокруг Солнца, основано измерение времени.

Вращение Земли вокруг оси происходит почти равномерно, с периодом,

равным периоду вращения небесного свода, который достаточно точно

может быть определен из наблюдений. Поэтому по углу поворота Земли от

некоторого начального положения можно судить о протекшем времени. За

начальное положение Земли принимается момент прохождения плоскости

земного меридиана места наблюдения через избранную точку на небе, или,

что одно и то же, момент верхней (или нижней) кульминации этой точки на

данном меридиане.

Продолжительность основной единицы времени, называемой сутками,

зависит от избранной точки на небе. В астрономии за такие точки

принимаются:

а) точка весеннего равноденствия;

б) центр видимого диска Солнца (истинное Солнце);

в) "среднее солнце" - фиктивная точка, положение которой на небе может

быть вычислено теоретически для любого момента времени.

Определяемые этими точками три различные единицы времени

называются соответственно звездными, истинными солнечными и средними

солнечными сутками, а время, ими измеряемое, - звездным, истинным

солнечным и средним солнечным временем.

Здесь совершенно необходимо отметить, что эти различные названия

времен, так же как и все другие, с которыми мы познакомимся в дальнейшем,

относятся к одному и тому же реальному и объективно существующему

времени. Иными словами, никаких различных времен не существует, есть

лишь различные единицы измерения времени и различные системы его счета.

Сутки и их доли (часы, минуты и секунды) используются при измерении

коротких промежутков времени. Для измерения больших промежутков

docsity.com

5

времени служит другая единица меры, основанная на движении Земли вокруг

Солнца, - тропический год.

Тропическим годом называется промежуток времени между двумя

последовательными прохождениями центра истинного Солнца через точку

весеннего равноденствия.

docsity.com

6

2. Истинное солнечное время и среднесолнечное время.

Промежуток времени между двумя последовательными (верхними или

нижними) кульминациями центра солнечного диска называется истинными

солнечными сутками. Пользоваться этой единицей времени неудобно по

двум причинам. Видимое движение Солнца происходит не по небесному

экватору, а по эклиптике, наклоненной к нему на 7223  

, и это движение

неравномерно, так как орбита Земли имеет эллиптическую форму, из-за чего

скорость ее движения в разное время года неодинакова. Поэтому

продолжительность истинных солнечных суток ото дня ко дню несколько

меняется.

В практической жизни (в науке, технике и производстве) за основную

единицу времени принимают средние солнечные сутки.

При установлении продолжительности средних солнечных суток вместо

центра истинного Солнца пользуются точкой, которая равномерно

перемещается по небесному экватору, совершая полный оборот в течение

года. Такую воображаемую точку называют средним солнцем. За средние

солнечные сутки принимают промежуток времени между двумя

последовательными одноименными кульминациями среднего солнца; их

длина всегда одинакова и равна 24 средним часам, составляя приблизительно

1/365,24 часть года. Солнце – одна из самых обычных звезд, составляющих

нашу галактику. Ее отличие от всех остальных звезд состоит в том, что она

неизмеримо ближе к нам. Поэтому из-за движения Земли за одни сутки

Солнце смещается на фоне остальных, «неподвижных» звезд, и Земле нужно

еще довернуться, чтобы Солнце «пришло» на тот же самый меридиан.

Вследствие этого средние солнечные сутки длиннее звездных на 3 минуты 56

секунд (звезда возвращается на тот же меридиан раньше Солнца). Так же, как

и в звездных сутках, каждый час средних солнечных суток длится 60 минут, а

минута – 60 секунд.

До 1956 г. значение секунды принималось равным 1 : 86400 части средних

солнечных суток, определяемых по вращению Земли вокруг своей оси. Для

docsity.com

7

более точного определения секунды в 1960 г. XI Генеральная конференция

по мерам и весам утвердила рекомендованную IX конгрессом МАС в 1955 г.

ее значение как 1 : 31556925,9747 часть тропического года, каким он был на

начало 1900 г. Такая секунда была названа эфемеридной; она определяется с

погрешностью до 910)52(  . За начало средних солнечных суток принимают

момент нижней кульминации среднего солнца . Такой счет времени

называют гражданским временем.

В России гражданским временем в народном хозяйстве пользуются с 1919

г., а в астрономии – с 1925 г. Часы, которыми мы пользуемся отрегулированы

не по истинному, а по среднему солнечному времени. Так как скорость

среднего солнца одинакова и через меридиан оно проходит раньше или

позднее истинного Солнца, то, следовательно, средние сутки могут наступать

раньше или позже истинных.

Разница между истинным и средним солнечным временем з называется

уравнением времени. Следовательно, в любой момент среднее солнечное

время mT равно истинному солнечному времени T плюс уравнение времени

з, т. е.

 TTm ,

где з имеет положительное значение, когда истинное Солнце находится на

эклиптике впереди среднего, и отрицательное – когда среднее Солнце

находится впереди истинного. (Знаком в астрономии обозначается Солнце.)

На рис. 1 приведен график изменения уравнения времени в течение года

через полмесяца. Уравнение времени бывает равно нулю около 15 апреля, 14

июня, 31 августа и 25 декабря, когда истинное время почти совпадает со

средним солнечным; в эти дни часы, установленные по среднему солнечному

времени, будут показывать в полдень 12. Наибольшее (по абсолютной

величине) отрицательное значение уравнения времени (см. рис. 4), з= -16,5

минуты, бывает около 4 ноября, а наибольшее положительное, з= +14,3

минуты, - 12 февраля.

docsity.com

8

Из определения среднего солнечного времени следует, что оно относится к

тому месту, где производятся наблюдения. Следовательно, среднее

солнечное время имеет свое собственное значение для каждого меридиана на

Земле и поэтому его называют еще местным средним временем.

Для любой точки одного и того же меридиана местное время сохраняет

постоянное значение, но с изменением долготы места наблюдений меняется

и местное среднее время. Когда в Москве полдень, то на противоположной

стороне земного шара, т. е. На 180° к западу или к востоку от Москвы, в этот

момент будет полночь. В течение одного часа небесная сфера в своем

видимом движении поворачивается на 1/24 часть ее полного оборота, что в

угловых единицах соответствует 360° : 24 = 15°. Поэтому два пункта на

Земле, имеющие разность долгот в 15°, будут иметь местное время,

отличающееся на 1 час. Если от первоначального места наблюдения

передвинуться по долготе, например, на 30° (т. е. на два часа) к востоку или

западу, то в первом случае Солнце, очевидно, пройдет через меридиан нового

места наблюдения на два часа раньше, а во втором случае, наоборот, на два

часа позднее, чем в первоначальном пункте. Следовательно, по разности

показаний часов, идущих по местному времени в разных пунктах Земли,

можно судить о разности долгот этих пунктов.

В соответствии с международным соглашением (Рим, 1883 г.) за

начальный меридиан для счета географических долгот на нашей планете

принят Гринвичский меридиан с долготой, равной 00000  

, а местное

гринвичское время, отсчитываемое от полуночи, условились называть

всемирным или мировым временем ( 0T ). Поэтому, когда в Гринвиче (около

Лондона) наступает полночь, т. е. 00 ч 00 мин 00 с среднего местного

времени, местное время любого пункта на нашей планете будет равно

долготе этого пункта, выраженной в часовой мере. Другими словами,

разность долгот двух пунктов равна разности местных времен в этих пунктах

в один и тот же момент. На этом и основано определение долготы.

docsity.com

9

Наличие в различных пунктах, лежащих на разных меридианах, своего

местного времени приводило ко многим неудобствам.

В 1878 г. канадский инженер С. Флеминг предложил так называемое

поясное время ( пT ), которое в 1884 г. было принято на Международном

астрономическом конгрессе. По идее С. Флеминга вся поверхность земного

шара условно разделяется меридианами на 24 часовых пояса

протяженностью каждый в 15° (1 час) по долготе. Во всех точках каждого

часового пояса устанавливается время, соответствующее среднему

меридиану данного пояса.

Каждому из 24 часовых поясов присваивается соответствующий номер от

0 (нулевого) до 23-го. За нулевой принят пояс, средним меридианом которого

является Гринвичский, от которого нумерация поясов ведется с запада на

восток. Средний меридиан первого пояса находится к востоку от

Гринвичского меридиана на 15°, или на 1 час по времени; средний меридиан

второго пояса имеет восточную долготу, равную 30°, а его местное время

отличается от всемирного (гринвичского) на 2 часа, и т. д. Таким образом,

номер каждого часового пояса показывает, на сколько целых часов время

данного пояса отличается от всемирного (опережает его); при этом минуты и

секунды во всех поясах остаются одинаковыми. Следовательно, поясное

время при переходе из одного пояса в смежный изменяется скачком на 1 час.

Если обозначить номер пояса через n, то поясное время равняется мировому

плюс n, т. е.

nTTn  0

Поясному времени некоторых часовых поясов присвоены особые

названия. Так, например, время нулевого пояса называют

западноевропейским, первого пояса – среднеевропейским, второго пояса –

восточноевропейским.

Впервые поясное время было введено в 1883 г. в Канаде и в США; в начале

XX в. им стали пользоваться в некоторых европейских государствах.

docsity.com

10

В нашей стране на поясное время впервые перешли с 1 июля 1919 г. в

соответствии с Декретом СНК РСФСР от 8 февраля 1918 г., и вначале им

пользовались лишь для целей судоходства.

На территорию России приходится 11 часовых поясов, со 2-го по 12-й; при

этом Москва отнесена ко второму часовому поясу, хотя только небольшая

западная часть города расположена во втором поясе, а большая его часть

лежит к востоку от меридиана, разделяющего второй и третий пояса. Таким

образом, получилось, что местное время в Москве на полчаса впереди

поясного – московского времени. Вообще же границы часовых поясов

проводятся по границам административных единиц – областей, краев,

республик.

В нашей стране вначале временем второго пояса пользовались только на

железных дорогах и телеграфе. Постановлением СНК СССР от 17 января

1924 г. поясное время было введено повсеместно на всей территории СССР.

В целях лучшего использования естественного света, т. е. симметричного

расположения рабочего дня относительно полдня, и по некоторым

экономическим соображениям летом во многих странах мира часы переводят

вперед относительно поясного времени на один и больше часов,

устанавливая этим так называемое летнее время.

Так, например, поступили во Франции в апреле 1916 г., а затем этому

последовали и некоторые другие страны.

В нашей стране летнее время также вводилось неоднократно. В последний

раз это было 16 июня 1930 г., когда в соответствии с Декретом СНК СССР

стрелки часов во всех поясах страны были передвинуты против поясного

времени вперед на один час. Однако впоследствии стрелки назад не

переводились, и с тех пор такое время, отличающееся от поясного на один

час, у нас называется декретным временем, и оно действовало круглый год

до 1 апреля 1981 г. Однако по решению Государственной комиссии единого

времени и эталонных частот СССР часть областей СССР не вводила у себя

декретное время, оставаясь жить по одному времени с Москвой. В результате

docsity.com

11

этого некоторые автономные республики, области (в. т. ч. и Воронежская),

автономные округа продолжали жить по декретному времени второго пояса

(по так называемому московскому времени) в течение всего года , хотя,

например, Коми АССР расположена в 4-м часовом поясе, т. е. отставала от

своего местного времени на два часа.

Все это приводило к тому, что в электросеть страны одновременно

включалось несколько крупнейших промышленных районов, что приводило

к колоссальному возрастанию нагрузок на электросистему в часы пик.

В последние годы произошли значительные перемены в экономике Севера,

Дальнего Востока, Сибири и Казахстана. В этих регионах весьма заметно

увеличилось население, появились новые города и мощные территориально-

производственные комплексы, что позволило создать крупные

промышленные центры, и если прежде на карте часовых поясов, например,

граница между шестым и седьмым часовыми поясами (Восточная Сибирь)

была проведена по прямой (по меридиану) и делила Эвенкийский

автономный округ на две части, то это вызвало много неудобств. Для

устранения этого недостатка с 1 октября в 1981 г. на карте СССР были

установлены новые границы часовых поясов (рис. 5; различными линиями

обозначены: 1 – границы часовых поясов, введенные в 1981 г., 2 – границы,

существовавшие до 01.10.81, 3 – меридианы). Кроме того, в соответствии с

этим на исходе суток 1 апреля 1981 г., после того, как Кремлевские куранты,

как и всегда, отсчитали 12 ударов, по радио прозвучало объявление, что в это

время в столице нашей Родины Москве час ночи. После этого объявления

стрелки всех часов нашей страны были переведены ровно на один час вперед,

и был осуществлен переход к летнему времени. Однако 1 октября 1981 г.

стрелки часов в обратную сторону были переведены не везде. Это позволило

упорядочить времяисчисление в пределах всех часовых поясов и

восстановить счет поясного времени на всей территории СССР.

Сейчас в России каждый год в последнее воскресенье марта стрелки часов

переводятся на один час вперед, а в последнее воскресенье октября на один

docsity.com

12

час назад, т. е. регулярно осуществляется переход от декретного (зимнего)

времени к летнему и наоборот.

Смысл введения летнего времени заключается в том, чтобы «выкроить»

дополнительный час в светлое время суток и таким образом более

рационально использовать утренний свет. По подсчетам специалистов один

«летний» час в нашей огромной стране с ее мощной промышленностью дает

экономию более двух миллиардов киловатт-часов ежегодно, что позволит

обеспечить электроэнергией несколько миллионов квартир. Декретное же и

летнее время вместе позволяют сэкономить примерно 7 миллиардов

киловатт-час в год.

По заключению врачей, основанному ан специально проведенных

исследованиях перевод стрелки часов вперед на самочувствие людей не

оказывает влияния. Наоборот, «лишний час» дневного света сокращает так

называемое «световое голодание», в частности меньше нагрузок выпадает на

зрение. Переход с летнего времени на зимнее также никаких неудобств в

повседневную жизнь не вносит. Что же касается железнодорожного

транспорта, междугородной и телеграфной связей, то они работают по

московскому времени на всей территории России.

docsity.com

13

2. Астрономическое часы и хронометры.

При всех астрономических наблюдениях необходимо с той или иной

степенью точности отмечать и записывать моменты наблюдаемых явлений.

Для этой цели служат астрономические часы и хронометры самых

разнообразных конструкций.

Маятниковые часы основаны на свойстве маятника сохранять в

идеальных условиях постоянным период своего колебания, который зависит

от длины маятника. В астрономических часах маятники делаются секундные,

т.е. совершающие одно колебание (справа налево, или слева направо) за одну

секунду. Длина такого маятника около 1 м. Циферблат имеет часовую,

минутную и секундную стрелки.

Часовой механизм устроен так, что каждое колебание маятника

сопровождается четким ударом, хорошо слышимым на расстоянии

нескольких метров. Это позволяет считать секунды, не глядя на часы, и

отмечать моменты по часам с точностью до десятой доли секунды.

Период колебания маятника очень чувствителен к изменению внешних

условий и прежде всего к изменениям температуры и атмосферного

давления. Изменение температуры вызывает изменение длины маятника, а

следовательно, и его периода.

Для уменьшения этих изменений стержень маятника изготовляется из

материалов с небольшим температурным коэффициентом линейного

расширения (из инвара или

суперинвара) и устраиваются приспособления, компенсирующие

температурные изменения длины маятника. Кроме того, маятник часов

помещают в термостатированное помещение, или в подвал, на глубине 10-20

м, где суточные изменения температуры отсутствуют, а годичные не

превышают 0ё,5.

Непостоянство атмосферного давления, т. е. изменение плотности

окружающей маятник среды, устраняется тем, что маятник помещают в

docsity.com

14

герметический медный цилиндр, в котором создается постоянное низкое

давление около 20 мм.

Наиболее совершенными маятниковыми часами являются часы Шорта и

часы Федченко. Часы английского инженера Шорта (рис. 80) состоят из двух

маятников – свободного и вторичного, колебания которых автоматически

синхронизируются. Свободный маятник не связан непосредственно с

часовым механизмом и помещается в герметическом цилиндре, находящемся

в подвале или в термостатированном помещении. С помощью электрической

связи свободный маятник управляет колебаниями вторичного маятника,

который связан с часовым механизмом и помещается в обычных условиях.

Маятниковые часы советского конструктора Федченко (рис. 81) состоят

из одного свободного маятника и часового механизма с циферблатом,

связанных между собой

только электрической цепью. Свободный маятник в герметическом

цилиндре

помещается в подвале, или в термостатированном помещении, а часовой

механизм с

циферблатом может находиться в обычных условиях.

Хронометры (переносные часы) используются главным образом в

экспедициях и в мореплавании. Устройство хронометра аналогично

устройству карманных часов. Движущей силой в них является сила

упругости сильной спиральной пружины,

а регулятором движения стрелок - баланс (балансир), колеблющийся то

в одну, то в другую сторону под действием cлабой спиральной пружины. От

карманных часов хронометры отличаются большими размерами и большей

точностью механизма. Размер циферблата хронометра около 10 см. На нем

имеются часовая, минутная и секундная стрелки. Механизм хронометра

устроен так, что секундная стрелка резко перескакивает каждые полсекунды

с четким ударом, слышимым на расстоянии нескольких метров.

docsity.com

15

Хронометры менее точны, чем маятниковые часы, но они имеют то

преимущество перед часами, что их можно переносить, не нарушая их хода.

Для этого они помещаются в ящике на карданном подвесе (подвес с двумя

взаимно перпендикулярными осями), так что при любых наклонах ящика

хронометр сохраняет горизонтальное положение.

Качество часов и хронометров характеризуется равномерностью их

хода, его постоянством; так, например, колебания суточного хода

маятниковых часов Федченко - не более ± 0s,0003, а часов Шорта - порядка ±

0s,001-0s,002. У хорошего хронометра колебания суточного хода обычно не

превосходят ± 0s,3.

Часы, или хронометры, регулируются так, чтобы стрелки их

циферблатов отсчитывали ровно 24h 00m 00s либо за время звездных суток,

либо за время средних солнечных суток. В первом случае часы будут идти по

звездному времени, и тогда они называются звездными часами, во втором

случае - по среднему солнечному времени, и тогда они называются

средними.

Для более точных отметок моментов времени во время наблюдений

часы и хронометры снабжаются контактным приспособлением, замыкающим

или размыкающим ток в цепи регистрирующего прибора. Эти приборы дают

возможность отмечать (или сами записывают, фотографируют) показания

часов и хронометров в моменты наблюдений тех или иных явлений с

точностью гораздо большей, чем отметка моментов на слух.

Развитие радиотехники и электроники привело к созданию

колебательных систем, стабильность которых, при определенных условиях,

оказалась значительно выше, чем у механических маятниковых часов.

Поэтому в настоящее время маятниковые часы используются только в тех

случаях, когда достаточно знать время с небольшой точностью. В

современных же службах времени для его хранения и распространения

используют кварцевые часы, молекулярные и атомные стандарты частоты.

docsity.com

16

Во всех этих приборах измерение времени основано на точном счете

числа колебаний, возникающих в системе прибора и происходящих с

исключительным постоянством частоты,

Кварцевые часы представляют собой генератор переменного

электрического напряжения, колебания которого задаются

пьезоэлектрическими деформациями кристаллической кварцевой пластинки,

происходящими в переменном электрическом поле. В зависимости от формы

и величины кварца частота колебаний может достигать сотен кгц или

десятков Мгц. Упругие деформации кварцевой пластинки подобно

колебаниям маятника в обычных часах обеспечивают постоянство частоты

кварцевого генератора с относительной стабильностью, достигающей l0-10-

l0-11. Это означает, что частота, скажем, в 1 Мгц выдерживается с точностью

10-4-10-5 гц. С такой же относительной точностью при помощи кварцевых

часов измерится какой-либо интервал времени. В итоге колебания суточного

хода кварцевых часов (т.е. за 105 сек) составляют 10-5-10 -6 сек, что по

крайней мере на два порядка выше точности маятниковых часов. Однако на

больших интервалах времени ход кварцевых часов плавно изменяется за счет

деформаций кристаллической структуры кварца, называемых его

“старением”.

В атомных часах используется частота электромагнитных колебаний,

возникающих при сопровождающихся излучением спектральных линий.

Однако вследствие тепловых движении атомов обычные спектральные линии

слишком широки, т.е. содержат излучение в заметном интервале частот.

Поэтому их нельзя использовать в качестве точного эталона частоты. Для

этой цели пригодны источники только очень узких спектральных линий, так

же как, например, квантовые генераторы, излучающие запрещенные

спектральные линии, возникающие при переходах с метастабильных

уровней. В реально осуществленных атомных часах использовались мазеры,

работавшие на аммиаке и атомарном водороде, которые позволили получить

относительную стабильность частоты вплоть до 10-12-10-13.

docsity.com

17

Чтобы регистрировать моменты времени на практике, необходимо

создать колебания с частотой значительно меньшей, чем у мазеров и даже

кварцевых генераторов. Для этого кварцевые и атомные часы снабжают

электронными делителями частоты, позволяющими на выходе получать

импульсы различной длительности, вплоть до секундных, которые

используются для приведения в движение секундной стрелки часов.

Атомные часы могут также работать в паре с кварцевыми, регулярно

подправляя частоту их колебания.

Возможен и другой принцип использования молекулярного генератора,

когда для его возбуждения используется умноженная в соответствующее

число раз частота кварцевого генератора. В этом случае квантовый генератор

служит индикатором, контролирующим частоту колебаний кварца. Так

работает наиболее распространенный в настоящее время эталон частоты -

цезиевый стандарт, с точностью около 10 -12.

docsity.com

18

Заключение.

Из многолетних наблюдений установлено, что в тропическом году

содержится 365,2422 средних солнечных суток. Нетрудно показать, что

звездных суток в тропическом году на единицу больше, т.е. 366,2422.

Действительно, предположим, что в момент весеннего равноденствия

некоторого года среднее экваториальное солнце и точка весеннего

равноденствия находятся в верхней кульминации. Спустя одни звездные

сутки точка весеннего равноденствия снова придет на небесный меридиан, а

среднее экваториальное солнце не дойдет до него, так как за звездные сутки

оно сместится по небесному экватору к востоку на дугу примерно в 1ё. Оно

пройдет небесный меридиан после поворота небесной сферы на этот угол, на

что потребуется около 4m времени, а точнее Зm56s.

Следовательно, средние сутки продолжительнее звездных суток на

Зm56s.

Отходя каждые звездные сутки к востоку на дугу в 3m56s (или ~1ё),

среднее экваториальное солнце на протяжении тропического года обойдет

весь небесный экватор (подобно одному видимому обороту Солнца по

эклиптике) и в момент следующего весеннего равноденствия снова придет в

точку весеннего равноденствия.

Но в этот момент часовой угол среднего солнца и точки весеннего

равноденствия будут отличаться от нуля, так как тропический год не

содержит целого числа ни звездных, ни средних суток.

Нетрудно видеть, что, какова бы ни была продолжительность

тропического года, число суточных оборотов Солнца за этот промежуток

времени будет на единицу меньше, чем число суточных оборотов точки

весеннего равноденствия.

Иными словами,

365,2422 средн. солн. суток = 366,2422 звездн. суток, откуда

И Коэффициент

docsity.com

19

служит для перевода промежутков среднего солнечного времени в

промежутки звездного времени, а коэффициент - для перевода промежутков

звездного времени в промежутки среднего солнечного времени. Таким

образом, если промежуток времени в средних солнечных единицах

есть DTm, а в звездных единицах Ds, то Oтсюда, в частности, следует,

что

24h средн. солн. вр.=24h03m56s,555звездн. вр.

1h" " "= 1 00 09 ,856 " "

1m" " "= 01 00 ,164 " "

1s" " "= 01 ,003 " "

24hзвездн. времени=23h 56m 04s,091средн. солн. вр.

1h" " = 59 50 ,170 " " "

1m" " = 59 ,836 " " "

1s" " = 0 ,997 " " "

Для облегчения вычислений на основании соотношений составляются

подробные таблицы, по которым любой промежуток времени, выраженный в

одних единицах, легко можно выразить в других единицах.

Для приближенных расчетов можно считать, что звездные сутки короче

средних (или, наоборот, средние длиннее звездных) приблизительно на 4m, а

один звездный час короче среднего (или средний длиннее звездного) - на 10s.

Например, 5h среднего времени " 5h00m50s звездного времени, а 19h

звездного времени "18h56m50s среднего времени.

Пусть звездное время в некоторый момент на данном меридиане равно s,

а звездное время в ближайшую предшествующую среднюю полночь на этом

же меридиане было S.

Значит, после полуночи прошло (s - S) часов, минут и секунд звездного

времени.

Этот промежуток, если его выразить в единицах среднего солнечного

времени, равен (s - S) К ' часам, минутам и секундам среднего времени. А так

docsity.com

20

как в среднюю полночь среднее солнечное время равно 0h, то, следовательно,

в момент s по звездному времени среднее солнечное время будет Тт = (s - S)

К'.

Наоборот, пусть среднее время в некоторый момент на данном

меридиане равно Тт.

Это значит, что после средней полуночи прошло Тт часов, минут и

секунд среднего времени. Этот промежуток времени равен ТmК звездных

часов, минут и секунд, которые прошли от средней полуночи. И если в

среднюю полночь определенной даты на данном меридиане звездное время

было S, то в момент Тт звездное время будет s = S + Тm К.

Таким образом, в обоих случаях нужно знать звездное время S в

среднюю полночь на данном меридиане.

В астрономических ежегодниках дается звездное время S0 для каждой

средней полуночи на меридиане Гринвича. Зная S0, легко вычислить S на

любом другом меридиане, если известна его долгота от Гринвича l ,

выраженная в часах и долях часа.

Действительно, так как средние сутки длиннее звездных на З m б s,ббб,

то S0, так же как и S, ежесуточно увеличивается на З m 56 s, 555.

Следовательно, на меридиане с долготой l к востоку от Гринвича звездное

время в среднюю полночь будет меньше на величину так как средняя

полночь на этом меридиане наступит раньше гринвичской полуночи на l h.

Отсюда - Долгота l отсчитывается положительной к востоку от Гринвича.)

Для приближенных расчетов, с точностью до 5 минут, звездное время S в

среднюю полночь на любом меридиане можно вычислить по следующей

таблице:

ДатаsДатаsДатаs

Сентябрь 220 hЯнварь218 hМай2316 h

Октябрь 222Февраль2110Июнь2218

Ноябрь224Март2312Июль2320

Декабрь226Апрель2214Август2222

docsity.com

21

При этом нужно иметь в виду, что за каждые сутки звездное время

уходит вперед относительно среднего времени приблизительно на 4m.

docsity.com

22

Список использованной литературы.

1. Д.Я. Мартынов “Курс общей астрофизики”,— М. ”Наука” 1988 г.

2. И.А. Климишин “Астрономия наших дней”,— М. “Наука” 1986 г.

docsity.com

комментарии (0)
не были сделаны комментарии
Напиши ваш первый комментарий
это только предварительный показ
консультироваться и скачать документ
Docsity не оптимизирован для браузера, который вы используете. Войдите с помощью Google Chrome, Firefox, Internet Explorer 9+ или Safari! Скачать Google Chrome