第四节 时间系统

1、第四节 时间系统一、天体视运动一、天体视运动1.天体周日视运动天体周日视运动定义：定义：天体以一昼夜为周期从东天升起、西天降没的天体以一昼夜为周期从东天升起、西天降没的运动现象。运动现象。成因：成因：地球的自转地球的自转（自西向东）（自西向东）使地球上的测者看到使地球上的测者看到天球带着所有的天体绕着天轴天球带着所有的天体绕着天轴由东向西由东向西运动，一天转运动，一天转动一周。动一周。天体周日视运动的轨迹：赤纬圈，它们也称为天体周天体周日视运动的轨迹：赤纬圈，它们也称为天体周日平行圈。如图日平行圈。如图12021-12-142021-12-142、太阳周年视运动、太阳周年视运动定义：定义：太阳

2、以一年为周期的运动。太阳以一年为周期的运动。成因：成因： 地球沿着椭圆轨道绕太阳作地球沿着椭圆轨道绕太阳作自西向东自西向东的公转运动。的公转运动。使地球上的人们仅观测到太阳在天球上自西向东作周使地球上的人们仅观测到太阳在天球上自西向东作周年运动，年运动，365.2422天。天。方向和轨道方向和轨道 1）方向）方向自西向东自西向东2021-12-14 2） 轨道及其要素轨道及其要素（1）黄道）黄道太阳在天球上作自西向东的视运动大圆。太阳在天球上作自西向东的视运动大圆。 即地球公转轨道在天球上的投影。即地球公转轨道在天球上的投影。（2）黄赤交角黄赤交角黄道面与天赤道面的夹角黄道面与天赤道面的夹角2

3、327 即太阳的即太阳的 最大赤纬。最大赤纬。（3）分点）分点太阳视运动的黄道与天赤道的交点太阳视运动的黄道与天赤道的交点 春分点（春分点（First point of Aries, ）太阳视运动由南天半球进入太阳视运动由南天半球进入 北天半球的黄道与天赤道的交点北天半球的黄道与天赤道的交点 秋分点（秋分点（First point of Libra,）太阳视运动由北天半球进入太阳视运动由北天半球进入 南天半球的黄道与天赤道的交点南天半球的黄道与天赤道的交点（4）至点）至点在黄道上，太阳周年视运动中的赤纬最高点在黄道上，太阳周年视运动中的赤纬最高点 夏至点（夏至点（First point of

4、Cancer, ）春分点到秋分点的中间春分点到秋分点的中间 点点太阳北赤纬最高点太阳北赤纬最高点 冬至点冬至点(First point of Copricornus,)秋分点到春分点的中间秋分点到春分点的中间 点点太阳南赤纬最高点太阳南赤纬最高点2021-12-14 2021-12-143月球视运动方向和周期月球视运动方向和周期月球视运动方向月球视运动方向沿沿白道白道 自西向东自西向东恒星月恒星月（Sidereal month）以恒星为参照点，月球沿白道运行一周的时间间隔。以恒星为参照点，月球沿白道运行一周的时间间隔。长度：一个恒星月长度：一个恒星月=27d07h43m12s27d.32。朔望

5、月朔望月（称太阴月（称太阴月Lunar month）以太阳为参照点，月球沿白道运行一周的时间间隔。以太阳为参照点，月球沿白道运行一周的时间间隔。长度：长度： 29d12h44m03s29.53。2021-12-14 二、时间的概念1 1、 时间系统简介时间系统简介 时间计量系统种类：时间计量系统种类：l 世界时系统世界时系统UT1 （以地球自转为基础时间计量系统（以地球自转为基础时间计量系统Universal Time）l 历书时系统历书时系统建立在地球公转运动基础上的时间计量系统；建立在地球公转运动基础上的时间计量系统；l 原子时原子时建立在原子能级跃迁频率基础上的时间计量系建立在原子能级跃

6、迁频率基础上的时间计量系l 协调世界时协调世界时UTC受世界时受世界时UT1制约的原子时。即以原子秒计时，但制约的原子时。即以原子秒计时，但 当累积时间与当累积时间与UT1相差接近相差接近0.9s时，就调整原子时，使原子时在时刻上时，就调整原子时，使原子时在时刻上与与UT1的时间相差小于的时间相差小于0.9秒。秒。 日、小时、分钟、秒的概念日、小时、分钟、秒的概念 日日地球自转一周为一日，即基准天体连续两次同名中天所经历的时地球自转一周为一日，即基准天体连续两次同名中天所经历的时间长度。间长度。2021-12-14 2 2、恒星时、视时和平时、恒星时、视时和平时恒星日（恒星日（Sidereal

7、 day）春分点春分点连续两次连续两次上中天上中天所经历的时间长度，所经历的时间长度， 以春分点上中天作为恒星日的起始时刻。以春分点上中天作为恒星日的起始时刻。 恒星时恒星时（Sidereal Time）以以春分点上中天作为春分点上中天作为0时刻时刻起算的时间称起算的时间称 为为恒星时。恒星时。（不能直观表示昼夜）（不能直观表示昼夜） 视太阳日（视太阳日（Solar day） 太阳连续两次太阳连续两次下中天下中天的时间间隔称为太阳日的时间间隔称为太阳日。把太阳下中天的瞬间作为太阳日的起始点。把太阳下中天的瞬间作为太阳日的起始点。 视（太阳）时视（太阳）时（Solar time）一个太阳日中，以

8、一个太阳日中，以太阳下中天为零点太阳下中天为零点起起算的时间称为视太阳时算的时间称为视太阳时（太阳周日（太阳周日/周年视运动存在，时快时慢）周年视运动存在，时快时慢）平太阳平太阳(Mean Sun)是一个假想的太阳，在天赤道上是一个假想的太阳，在天赤道上以视太阳的平均速以视太阳的平均速度度，即以每天赤经变化，即以每天赤经变化 =59.14的速度作周年视运动。的速度作周年视运动。 平太阳日（平太阳日（ Mean Sun day） 平太阳连续两次平太阳连续两次下中天下中天的时间间隔称的时间间隔称为平太阳日为平太阳日。把平太阳下中天的瞬间作为太阳日的起始点。把平太阳下中天的瞬间作为太阳日的起始点。2

9、021-12-14 平（太阳）时：平（太阳）时：（Mean time，MT ）由平太阳下中天的瞬间起算的时间长度。由平太阳下中天的瞬间起算的时间长度。通常在平时写上日期，通常在平时写上日期， 例如例如T=15h03m45s 19/5-20163、地方时、世界时、地方时、世界时 地方时：地方时：（Local Mean Time/LMT）：）： 测者子午圈测者子午圈起算平时起算平时。 世界时世界时：（：（Greenwich Mean Time，缩写缩写TG或或GMT） 从从格林子午圈格林子午圈起算的平时。起算的平时。 世界时世界时T TG G和不同经度处的地方平时（和不同经度处的地方平时（T T）

10、间的关系有：间的关系有： T = TT = TG GE EW W2021-12-14 4、区时和区号、区时和区号1）划分规则）划分规则2021-12-14 为使用方便，为使用方便，划定某个经度划定某个经度范围内的人们范围内的人们使用同一个时使用同一个时间间区区域域时时间间2021-12-142）时区中线的求取）时区中线的求取时区中线经度时区中线经度 （15的整倍数）的整倍数） 时区中线经度时区中线经度 = 区号区号15 区时区时 1）区时）区时(Zone time，ZT)将时区中线的地方平时将时区中线的地方平时， 作为该时区的统一时间。作为该时区的统一时间。2）区时）区时ZT的表示法的表示法区

11、时后应注明区时后应注明区号及日期区号及日期。 例如：例如：ZT=10-12-15(8)19/05-2016。2021-12-14世界时（世界时（T）=零时区的区时零时区的区时相邻时区的区时相差相邻时区的区时相差1h ，且符合且符合“东大西小东大西小”的关系的关系在同一瞬间，区时与世界时之间有关系：在同一瞬间，区时与世界时之间有关系： TG= ZTZ.D.2021-12-14 例例1. 已知已知Z.T.=16-15-22（9）19/5/2016，求世界时求世界时TG。解：解： Z.T. 16-15-22 19/5 +）Z.D. - 9 TG 07-15-22 19/52021-12-142021

12、-12-14 例例4. 已知已知137W的的Z.T.=16-15-22 8/5，求求43E的的ZT。解：解： ZT1 16-15-22 8/5 +）ZD1 9 （137W） TG 25-15-22 8/5 ）ZD2 -3 （43E） ZT2 28-15-22 8/5 04-15-22 9/52021-12-14 5、法定时、法定时标准时标准时（Standard time）是由国家或地区的政府以法律是由国家或地区的政府以法律规定的规定的某一经度线的地方平时作为本国或本地区的统一时间某一经度线的地方平时作为本国或本地区的统一时间。日光节约时日光节约时(Day light saving time)，

13、或称或称夏令时夏令时Summer time)在夏季为了节约照明用电等原因，在法律上规定将本在夏季为了节约照明用电等原因，在法律上规定将本国的国的标准时提前标准时提前1或或0.5。夏季过后又恢复原来的标准时。夏季过后又恢复原来的标准时。各国标准时资料的查取各国标准时资料的查取 可以查阅英版可以查阅英版无线电信号表无线电信号表(Admiralty List of Radio Signals)的第的第2卷卷(Vol. 2)的法定时的法定时(Legal time)部分。部分。2021-12-14 6、船时、船时 Ships time，TS船上的时钟（船钟）指示的时间，所在时区的船上的时钟（船钟）指示的

14、时间，所在时区的区时或所在港口区时或所在港口国的标准时国的标准时。一般用小时和分钟的。一般用小时和分钟的4位数表示，同时注明日期，位数表示，同时注明日期，例如例如 Z.T 0830（19/5-2016）。）。7、日界线日界线(Date line) 180经度线经度线为地理日期变更线（日界线）。为地理日期变更线（日界线）。 行政区域日界线（国际日期变更线，即实际日界线）行政区域日界线（国际日期变更线，即实际日界线） 把同一群岛或行政区划在同一时区内。把同一群岛或行政区划在同一时区内。国际上规定的日界线并不与国际上规定的日界线并不与180经度线一致，而是根据国界经度线一致，而是根据国界和行政区有若干曲折。和行政区有若干曲折。2021-12-14 东、西东、西12区的区时区的区时完完全相同，但日期相差全相同，但日期相差1天。天。东东12区比西区比西12区的日期大区的日期大1天。天。 因此，船舶向东航行穿过因此，船舶向东航行穿过180 经度线，由东经度线，由东12区进区进入西入西12区，日期应减去区，日期应减去1天；天；反之，应增加反之，应增加1天。天。 即即向东过日界线，日期减向东过日界线，日期减1天天向西过日界线，日期加向西过日界线，日期加1天天2021-12-14 8航行于