Лекции Федосеевой Н.В. космическая метеорология / Измерение времени

СИДЕРИЧЕСКИЙ МЕСЯЦ

Сидерический месяц – это период времени, который требуется, чтобы Луна сделала один полный оборот вокруг Земли относительно неподвижных звезд. Сидерический месяц равен примерно 27.3 суток. За один сидерический месяц Луна возвращается к своей начальной точке на небесной сфере,

очерчивая большой круг на небе. Время, которое требуется для полного цикла лунных фаз, один синодический месяц, немного длиннее—около 29.5 суток. Синодический месяц немного длиннее, чем сидерический месяц по той же причине, почему солнечные сутки немного длиннее, чем сидерические: из-за вращения Земли вокруг Солнца Луна должна сделать немного больше, чем один полный оборот вокруг Земли, чтобы оказаться в той же самой фазе на своей орбите.

ВСЕМИРНОЕ ВРЕМЯ

СФЕРА ВРЕМЕНИ

Текущее время для каждой точки на Земле может рассматриваться как перемещающимся по гигантской сфере вокруг Земли, которая вращается по часовой стрелке, или в западном направлении вокруг земной оси. Скорость, с которой эта сфера вращается, определяется используемым методом измерения времени. Для сидерического времени эта сфера движется немного быстрее, чем для солнечного времени. Эта сфера имеет двадцать четыре секции или часа, причем каждая покрывает 15 градусов сферы. Сфера имеет часовой круг для полудня или полуночи, который фиксируется в точке отсчета. Для солнечного времени этой точкой является Солнце, для сидерического времениточка весеннего равноденствия. Время на Земле измеряется тем, сколько времени проходит с момента последнего прохождения референсной точкой небесного меридиана, таким образом, временем с момента, когда точка отсчета была прямо над головой, и откладывается в направлении против часовой стрелки на этой сфере. Разная длина сидерических и солнечных суток существует из-за постоянного относительного движения двух референсных точек.

Эта анимация показывает как полуденный часовой круг (желтая линия) вращается вокруг Земли и как он принимает текущее время на Земле.

ВСЕМИРНОЕ И ВСЕМИРНОЕ КООРДИНИРОВАННОЕ ВРЕМЯ

Всемирное время – это точная шкала времени, используемая в качестве основы для исчисления гражданского времени. Оно также обычно используется для астрономических наблюдений. Аббревиатурой всемирного времени является UT. Всемирное время

– это точная форма среднего солнечного времени, которое связано со средним солнцем, но исчисляется из и ,соответственно, связано с, местным сидерическим временем на Гринвичском меридиане. Всемирное время – это солнечное время на Гринвичском меридиане и ,таким образом, иногда называется средним временем по Гринвичу. Следует отметить, однако, что UT измеряется от полуночи до полуночи, с полуночью в 0 часов. До 1925, среднее гринвичское время исчислялось от полудня.

Всемирное координированное время, UTC, исчисляется по атомным часам. UTC основано на Международном атомном времени, которое определяет секунду как 9,192,631,770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. UTC используется для определения гражданского времени.

Т.к. желательно согласовывать время UTC с реальной скоростью вращения Земли, при расхождении UTC и UT времени на 0.9 секунд вводится високосная секунда. Эта високосная секунда всегда вводится после последней секунды месяца, обычно 30 июня или 31 декабря. Високосная секунда может быть или позитивной или негативной но на сегодняшний день вводились только положительные високосные секунды.

Основной проблемой при измерении времени является то, что меридиан – это локальная точка отсчета. Человек к западу от вас находится на более западном меридиане, так что, когда у вас полдень по солнечному времени для него еще утро, даже, если он находится на расстоянии только в несколько дециметров от вас. Аналогично, для человека на расстоянии несколько дециметров к востоку от вас уже наступил день. Эта проблема решается введением понятия часовых поясов, которые стандартизируют время внутри каждого пояса. Теоретически часовые пояса основаны на делении земного шара на 24 зоны по 15 градусов долготы каждая. Исчисление времени начинается с Гринвичского меридиана. Эта линия проходит через Великобританию, Францию, Испанию, Алжир, Мали и Гану в Африке. Гринвичский часовой пояс – это 7/12 градусов к востоку и 7/12 градусов к

западу от нулевой долготы. Время в

соседних поясах отличается на час, причем к востоку от Гринвичского ЧАСОВЫЕ ПОЯСА меридиана один час прибавляется, к

западу вычитается.

ЧАСОВЫЕ ПОЯСА

Однако, если вы сравните эту теоретическую систему с реальным использованием времени по всему земному шару, то обнаружите большие различия в реальном использовании временных поясов в разных странах. Причины этого связаны с транспортом и коммерцией.

Некоторые правительства вводят часовые пояса, которые отличаются от нормы. Для Индии часовое время +5½ от UTC, в то время как для Бирмы +6½, в Иране +4½, в Ираке +3½, в Непале +5¾ , а в центральной Австралии +9½. В Венесуэле -4 ½ от UTC, некоторые маленькие острова во Французской Полинезии -9½,.

Демаркационная линия времени –это воображаемая линия на поверхности Земли, которая расположена, главным образом, на 180º долготе в середине Тихого океана Линия изменения даты на противоположной от главного меридиана стороне земного шара (главный меридиан проходит через Гринвич в Лондоне. Он разделяет восточное и западное полушарие). Демаркационная линия времени разделяет два последовательных

календарные даты. Непосредственно левее демаркационной линии – дата на сутки вперед даты непосредственно левее демаркационной линии.

Это линия, где дата изменяется на сутки. Она имеет несколько отклонений от 180° меридиана, чтобы избежать деления стран на две зоны, особенно в районе Полинезии. Разница времени между обеими сторонами демаркационной линии не всегда точно составляет 24 часа из-за вариаций в местных часовых поясов.

Если вы путешествуете по миру, переводя стрелки часов на один час при переезде в новый часовой пояс, тогда полный оборот вокруг земли означал бы, что вы перевели стрелки своих часов на 24 часа. Это привело бы к разнице в одни сутки между датой на ваших часах и действительной календарной датой. Чтобы избежать этого дату изменяется в середине Тихого Океана. Если вы пересекаете линию, двигаясь с запада на восток, вы вычитаете сутки, в то время как при движении с востока на запад добавляете сутки.

Интересный факт: остров Кирибати раньше находился на восточной стороне демаркационной линии, но сейчас он находится на западной стороне.

Кирибатийцы изменили положение демаркационной линии, чтобы быть первой нацией, встретившей 2000.

ШИРОТА И ДОЛГОТА