Связь между средним солнечным временем m и звездным временем s.

Всемирное, поясное и декретное время

Местное время на разных меридианах.

 

Время на меридиане данного пункта с долготой l называется местным.

Вторая теорема сферической астрономии о разности часовых углов светила для вспомогательных точек g, ¤, ¤ _экв записывается, как

 

t_gA - t_gB =s_A - s_B = l_A - l_B,

t_{¤ A} - t_{¤ B} = m_{¤ A} - m_{¤ B} = l_A - l_B,

t_{¤ эквA} - t_{¤ эквB} = m_A - m_B = l_A - l_B.

 

Отсюда следует, что разность местных времен двух пунктов равна разности долгот этих пунктов.

В географической системе координат гринвичский меридиан принят за начальный, l = 0. Местное время гринвичского меридиана обозначается большими буквами S, M_¤, M. Среднее солнечное время на меридиане Гринвича M называется Всемирным временем и обозначается UT (Universal Time).

Из приведенных формул следует:

 

s - S = ± l | ^E_W

m_¤ - M_¤ = ± l | ^E_W

m - UT = ± l | ^E_W

 

Эти соотношения лежат в основе метода определения долгот полевых пунктов: местное время астроном определяет по часовому углу светила, гринвичское - по радиосигналам точного времени.

В повседневной жизни использование местного времени неудобно, поскольку на разных меридианах - разное местное время, даже в пределах одного города. Поэтому введена система измерения времени по часовым поясам - поясное время Т_n, где n - номер пояса. На поверхности Земли выбраны 24 меридиана через 15⁰, с долготами l_n, равными соответственно 0^h, 1^h, ... , 23^h. Эти меридианы - оси 24 часовых поясов с номерами от 0 до 23. В границах всего часового пояса показания часов ставят по времени осевого меридиана, равного среднему солнечному времени m на этом меридиане:

Т_n = m(l_n) .

 

Разность поясных времен в двух пунктах равна разности долгот осевых меридианов или разности номеров их часовых поясов:

 

T_n1 - T_n2 = l _n1 - l _n2 = n₁ - n₂.

 

Гринвичский меридиан является осевым в нулевом часовом поясе (n=0), и Всемирное время UT есть поясное время нулевого часового пояса:

 

UT = T₀, T_n = T₀ + n = UT + n.

 

С 16 июля 1930г декретом Правительства СССР стрелки часов в нашей стране были переведены относительно поясного времени на 1 час вперед. Такое время получило название декретного, обозначаемого D_n. С 1980г в нашей стране введено летнее время (прибавлением 1 часа), которое действует с последнего воскресенья марта по последнее воскресенье октября. Таким образом, декретное время D_n есть

D_n = Т_n + k,

где k = 2^h для летнего времени, k = 1^h для зимнего.

Декретное время можно вычислить по следующей формуле:

 

D_n = UT + (n+k) = m + [(n+k) - l_E].

 

Декретное, поясное и всемирное время – варианты системы среднего солнечного времени, образованные лишь смещением нульпунктов на постоянную величину.

 

 

Системы среднего солнечного времени и звездного времени основаны на суточном вращении Земли, но имеют различный масштаб – различную продолжительность звездных и средних солнечных суток. Различие масштабов обусловлено тем, что Земля, кроме суточного движения вокруг оси, совершает годичное движение вокруг Солнца.

Пусть начала звездных и солнечных суток совпадают (см. рис.18). Земля участвует в двух движениях (суточном и годичном), поэтому через одни сутки Земля пройдет по орбите расстояние, равное дуге примерно 1⁰ (или 4^m) , и звездные сутки закончатся раньше солнечных на величину, примерно равную 4^m. Точное значение величины, на которую отличаются звездные и средние солнечные сутки есть

24^h/365.2422 cут = 3^m56.555^s.

 

Тропический год – промежуток времени между двумя последовательными прохождениями истинного Солнца через точку весеннего равноденствия - содержит 365.422 средних солнечных суток и 366.2422 звездных суток. Отсюда

 

1 ср. солн. сутки = (366.2422/365.2422)зв. суток = (1 + m)зв. суток,

 

где m = 1/365.2422 = 0.0027379093 – масштабный коэффициент перехода от средних солнечных единиц к звездным.

Следовательно, m средних единиц времени содержат (1+m)m единиц звездного времени,

 

s = (1+m)m.

 

Для обратного перехода от звездного к среднему солнечному времени справедливо выражение

1 зв. сутки = 365.2422/366.2422 ср. солн. суток. = (1 - n)ср. солн. суток,

 

где n = 1/366.2422 = 0.0027304336 – масштабный коэффициент перехода от звездных единиц к средним солнечным.

 

Итак, s звездных единиц времени содержат (1 - n) s единиц среднего солнечного времени,

 

m = (1 - n) s.

 

Эти формулы дают возможность перехода от интервалов среднего сол­нечного времени к интервалам звездного времени и обратно.