03-天文观测时间系统

1、第三章天文观测的时间系统，本章的主要内容，3.1小时是什么3.2小时系统及其转换3.2.1太阳时3.2.2恒星时3.2.3世界时3.2.4原子时3.2.5协调世界时3.3现代时间修订量服务3.4日历和节气，3.1小时是什么？ “时间的本质是什么？ ”“这个问题不容易！ 古人在事件发生前后，感觉到物体运动的进行，产生了直观的原始时间观念。 时间是“人们感到主观客观存在”的吗？ 是(康德)还是客观世界物质运动的表现形式(唯物主义)，一是时间的内涵，爱因斯坦的“相对论时空观”:时间和空间都是物质的存在形式物体的运动性质由时空决定，时空的性质也由物体及其运动本身决定。 牛顿的“绝对时空观”:时间除了均

2、匀的流动性以外没有其他属性。 均匀有方向性，没有起点和终点，永远存在，即使物质消失，空间和时间也存在。 “上下四方叫宇，自古以来现在叫宇”淮南子，二、怎么订时？ “时间的延绵只能以周期运动的动作单位来测定”摇滾乐时间补正测的两个方面： 1、间隔(单位) 2、时刻、时间有“间隔”、“时刻”两个意义间隔：事物某一运动过程所经历的时间。 时间：事物运动中，发生某种状态的瞬间。2004、2004、2004、2004、2004、时间校正预测的三要素：一、选择并把握某个运动规则，可以观测运动状态的具体的东西。 二、选择本身的某个运动过程作为时间的基本单位。 三、选择本身的运动状态作为时间校正预测的起点。

3、前人是“日出与作，日落与呼吸”，太阳是天然的时订。 3.2小时系统及其转换，3.2.1太阳时I .真太阳视圆面中心连续2次下中天(起算点)的时间间隔为真太阳日。 但是，由于地球公转速度不均匀，因此不断变化。 照片中最长的日子和最短的日子的差是51s！运行速度慢、运行速度快、3.2.1太阳时.为了克服上述缺陷，19世纪末美国天文学家纽肯引入了虚拟基准点的平太阳虚拟：1)在黄道上等速运动，其视运动速度等于真太阳运动速度的平均值，真太阳和云同步通过了近地点和远地点2 )另一点将该虚拟的平太阳连续2次下降中天(起点)的时间间隔作为1个平均太阳日。 平日的1/24h也被称为平太阳时，也被称为平时。 真太

4、阳时与平太阳时的关系因时差而联系：3.2.2恒星时(ST )、恒星时(Sidereal Time )是基于春分点的周日视运动。把春分点连续的两次上中天的时间间隔作为一个恒星日，把春分点在现在地上中天的瞬间作为恒星时的起点，用春分点的时角来补正恒星时：即地方恒星时在数值上等于春分点的时角易证，恒星时和任意日体的东经和时角的关系是天体上的日，t=恒星时和真太阳时的关系其公转和自转方向与地球相同。 水星上的一昼夜(太阳日)有多长？水星的“一天”和“一年”哪个更长？有兴趣的同学能同样推算金星的“一天”的长度吗？ 请注意金星是逆向自转的。 水星开始了新的“一天”。 你能修正那个长度吗？ 按照恒星时和平均

5、太阳时的时间间隔换算，类星体每天提早4分钟，每月提早2小时上升，=2.73790910-3，24h=3m 56.5554 (平常单位)、S=m S0 (m-)，恒星时和平常时的换算，地方恒星时，平常时冬至时的S0值分别为11h53m、18h0m 6h0m，之后S0每隔1天加4m，每隔1月加2h，无视第3项(上式的修正计算结果24h减24h )，调查中国天文年历得到。 对于观测者，如果地理经济圈不同，则对应不同的天子午圈，所以通过基准点的天子午圈得到的时刻不同。 即，上述时刻具有地方性，被称为地方。地方(LT )、定义：将局部子午面作为起算平面，由任意量的时天体(类星体或太阳)决定的时间。 (s

6、，m，m )地方和地方经度的关系：同一订正时系统内，任意两地的同一瞬间测得的地方的差，与这两地的地方经度的差在数值上相等。 A -B=mA mB=tA tB SA SB=tA tB=A -B，世界时(UT )，世界时是国际上统一规定的世界标准时间，与英国格林尼治天文台的原位置(地理经度0h )相对应的地方为世界时。 关于世界时和以经度为处理的平常时间m的关系，(东经取正，西经取负)恒星时S=S0，本初子午线，地区，1884年国际经纬线会议，决定实行世界性的区划修正时态。 各时区通常将其中央经线的位置作为区域。 世界分为24个时段，其中零时区以格林尼治经纬线为中线，双侧分别为7.5度。 零时区采

7、用世界的时候。 区=UT N，东向正，西向负。 “北京时间”东十二点区与西十二点区重合，共有180度的经线，并且附近是日界线(分界线)。 第n时间段的区t和地方恒星时s的换算： S0是当天世界时零时的格林尼治恒星时，为地理经度。在织女星(RA=18h36m56s )上的中天的时刻()观测到的秋分时间S0=0h7m，即，18.616h=0.117h1.00274(th-8 )。 可从8.137h求出： T=18.334h=18h20m3s，放学后练习2:10月1日晚河北求出的世界时并非一个均匀时间校正测系统的影响因素，而是扰乱地球自转的各种力量。 1、极移：地球瞬时自转轴在地球本体内的运动(岁差

8、和章动)、引起地理纬度变化的极移(参考地方经纬线测量世界时)、岁差和地球自转轴的前进，2、地球自转不均匀日增长0s.0016百年月重力引起的海洋潮汐作用相当于拉回地球自转一天， 将来的一天的长度相当于从现在的一个月的中国日食记录推定自转延迟速度的：约1亿年前，一天只是现在的20小时的长度的季节变化3360自转上半年慢，下半年0s.001 (大气环流)不规则地变化的：点慢。 (各要素)，3.2.4原子时(TAI )，遵守时间：使用时间校准测定工具保持时间校准测定，连续发布时间。 20世纪30年代在先，天文时订守时，为1ms/d。 20世纪30年代，灰水晶时代修订、石英振荡、逆压电效应易受温度变化

9、的影响，易老化，长期不稳定。 20世纪50年代，原子时修正、原子迁移、频率稳定、海面上铯133基态两个超微细能级在零磁场中辐射振动频率迁移的9 192 631 770周期间的持续时间为原子时的秒长。 3.2.4原子时(TAI )，原子时起点为1958年1月1日世界时零时。 此时，原子时TAI等于“世界时UT”。 修改原子时的精确度达到10E-13个订单。 即约30万年只有1秒的误差！ 与天文观测得到的世界时精度相比，每三年只有一秒！ 实际存在0.0039s的差距，比原子时修正精度更高的天然时修正是脉冲星，稳定度达到10E-19级，3.2.5世界时(UTC )，世界时和原子时的权衡协调产物大地测

10、量，天文导航仪表，空间探测器的跟踪，定位需要基于地球自转的世界时时刻，精密频率修正等物理区域是原子钟由于世界时的秒长逐年增加(地球自转变慢)，世界时原子时落后，1年内累计达到1秒左右。 为了避免原子时和世界时的较大偏差，1975年决定采用UTC系统。UTC系统、时间单位：原子时的秒小数(SI )、UT的时、分、秒协调：以啤酒花秒(也称为闰秒的1s增加或1s减少)的方式，使与世界时(UT1 )的背离在0s.9以内(通常为正闰秒)调整时刻：每年12月31日和6月30日或3月31日启用时间： 1972、1、1 UTC系统的精度和稳定性高。 时间订正测量作业的三个内容：订正测量时，遵守时间，授予时间1

11、，订正测量时3360星的瞬时位置，经过订正算得到正确的时刻(圭表、日期时间订正、中星订正等)、3.3现代时间订正测量作业的任务是生成并保持高精度的正确时间灰水晶时订、原子时时订)、惠更斯时订、布拉格市政厅天文时订、多级漏壶、地球、广播国家授时中心时间发表、3.4历和节气、日历估计年月日的时间长度，协调它们的关系，制定一定的时间序列规律。人们习惯于一年(回归年)有整数月(朔望月)和日期，一年中月、天数和如何选择起点称为日历表。 制作日历是天文学(正确测量月的长度)和社会学(合理配置年月日关系)的工作。 中：基于地球自转的昼夜轮换周期。 月：根据月公转的化学基，月相变化的周期。 1朔望月(月亮与太

12、阳连续2次汇合的时间间隔) 29.5306工作日：基于地球公转的四季变化周期。 1回归年(平太阳连续两次通过春分点的时间间隔) 365.2422平日是三种完全独立的运动，没有简单的签约关系，日不能以基本单位分割，包括天数在内的月和年称为历月、历年。日历的制定原则，(1)尽可能正确地反映天文客观规律的日历，才能正确地反映天象和四季变化。 (2)日历表要简单、易懂、容易记住。 宁可牺牲精度来满足简单。 (3)具有通用性，为广大地区所接受。历法的三种主要类型： (1)阴历(日历表)、(2)太阳历(阳历、阳历)、(3)阴阳合历(中国阴历)、阴历和太阳历、阴历也许是人类最初使用的历法，但现在也是以贫民窟

13、教徒通用的平年354天、闰年355天，30年11闰年。 太阳历以太阳周年视运动为基准，决定年长的是回归年。 地球以春分点为基准公转一周的时间为回归年。 一次回返年包括365.2422个平均太阳日(日)。 现在国际通用的公历是太阳历，其前身是儒家思想历法。儒家思想历、罗马皇帝儒家思想-凯撒于公元前46年制定的年初从冬至至第10天分为每年12个月，单月31日、双月30日是每4年1个闰年，3个平年，平年2月是1天闰年366天，平年365天，平均年长为365.25天的奥古斯都皇帝(屋大维) 即使上了年纪也不会变。 格里戈里历，1582年由罗马教皇格里戈里十三世公布的1、3、5、7、8、10、12月是大

14、月，31日4、6、9、11是小月，30日2月是平年28天，闰年是28天，但是在全世纪的年份，都必须以400除尽每400年97个闰年的平均年龄为365.2425天，与回归年相比，3300年中有1天差，最好每年只有0.0003天符合季节，但“月”与月相无关，现在的公元从公元1年开始到连续纪年的公元1年前称为“公元前”(B.C.) 一位名叫迪奥西尼的基督教僧侣“推算”了耶稣的生日，教会从公元532年开始正式将这一年定为公元纪年的元年。 中国在辛亥革命后的1912年采用阳历，1949年新中国成立后的公元纪年，公元1年，“耶稣诞生”中国是汉平帝刘衍元年，周的概念，体现不同民族文化奇异结合人类命运受星星影

15、响的说法来自古巴的巴比伦。 我国古代把日、月和五星称为七曜日，把礼拜日、星期一、星期二、星期三、星期四、星期五、礼拜六称为后曜日。 日本至今仍沿袭着这个。 儒家思想(JD )、儒家思想是长期纪日法，由意大利学者J.J.Scaliger于16世纪创制，为纪念其父亲而命名。 以公元前4713年1月1日的格林尼治平均正午(世界时12h )为起点，持续累计天数。天文观测中常用的儒家思想来补正日期和时间。 例如，调查中国天文年历的“儒家思想日”表，香港回归的公元1997年7月1日是JD2450630.5 2004年1月0日的世界时0h是JD2453004.5约化儒家思想日(mjd):mjd=jd的月相变化周期(朔望月)和太阳的周年视运动周期(朔望月)。 岁首(正月)以建寅月(有雨水的月)的月相为朔的日期为1个月初1的月相朔望周期平均为29.53059天。 规定大月30日、小月29日。 朔望周期最长相差半天。 由于回归年和朔望月的周期不一致，12个朔望月和回归年约相差11天，所以某年配置了13个月，称为置闰。 一般是19年7闰，闰月的配置不定，但只能加到没有“中气”的月份，上个月几月是“闰月”*