VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Система истинного солнечного времени (или истинное солнечное время – m ) применяется при астрономических или геодезических наблюдениях Солнца. Параметры системы:

1. Механизм – вращение Земли вокруг своей оси;

2. Масштаб – истинные солнечные сутки – промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями центра истинного Солнца;

3. Начальная точка – центр диска истинного Солнца – нуль пункт – истинная полночь, или момент нижней кульминации центра диска истинного Солнца;

4. Способ отсчета. Мера измерения истинного солнечного времени – геоцентрический часовой угол истинного Солнца t плюс 12 часов:

m= t + 12h.

Единица истинного солнечного времени – секунда, равная 1 / 86 400 истинных солнечных суток, не удовлетворяет основному требованию, предъявляемому к единице измерения времени – она непостоянна.

Причинами непостоянства шкалы истинного солнечного времени являются:

1. Неравномерное движение Солнца по эклиптике вследствие эллиптичности орбиты Земли;

2. Неравномерное возрастание прямого восхождения Солнца в течение года, так как Солнце движется по эклиптике, наклоненной к небесному экватору под углом примерно 23,5о.

Вследствие этих причин применение системы истинного солнечного времени на практике неудобно. Переход к равномерной шкале солнечного времени происходит в два этапа.

Этап 1 − переход к фиктивному среднему эклиптическому Солнцу. На данном этапе исключается неравномерность движения Солнца по эклиптике. Неравномерное движение по эллиптической орбите заменяется равномерным движением по круговой орбите. Истинное Солнце и среднее эклиптическое Солнце совпадают, когда Земля проходит через перигелий и афелий своей орбиты.

Этап 2 − переход к среднему экваториальному Солнцу, движущемуся равномерно вдоль небесного экватора. Здесь исключается неравномерность возрастания прямого восхождения Солнца, обусловленная наклоном эклиптики. Истинное Солнце и среднее экваториальное Солнце одновременно проходят точки весеннего и осеннего равноденствия. В результате перечисленных действий вводится новая система измерения времени – среднее солнечное время. Среднее солнечное время обозначается m.

Параметрами системы среднего солнечного времени являются:

1. Механизм – вращение Земли вокруг оси;

2. Масштаб – средние сутки – промежуток времени между двумя последовательными нижними кульминациями среднего экваториального Солнца экв;

3. Начальная точка – среднее экваториальное Солнце экв, нульпункт – средняя полночь, или момент нижней кульминации среднего экваториального Солнца;

4. Способ отсчета. Мерой измерения среднего времени является геоцентрический часовой угол среднего экваториального Солнца t экв плюс 12 часов: m = t экв + 12h.

Определить среднее солнечное время непосредственно из наблюдений нельзя, так как среднее экваториальное Солнце – фиктивная точка на небесной сфере. Среднее солнечное время вычисляют по истинному солнечному времени, определенному из наблюдений истинного Солнца. Разность истинного солнечного времени m и среднего солнечного времени m называется уравнением времени и обозначается η:

η = m – m = t– t ср.экв.

Уравнение времени выражается двумя синусоидами с годовым и полугодовым периодами:

η = η1 + η2 ≈ –7,7msin (l + 79о) + 9,5m sin 2l,

где l – эклиптическая долгота среднего эклиптического Солнца. График η есть кривая с двумя максимумами и двумя минимумами (рис.1). Значения уравнения времени лежат в пределах от +14m до –16m.

В Астрономическом Ежегоднике на каждую дату приводится величина Е:

Е = η + 12h .

С данной величиной связь между средним солнечным временем и часовым углом истинного Солнца определяется выражением:

m = t – E.

Рис 1. График уравнивания времени

Литература:

1. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие / под ред. В.В. Иванова. – М.: Едиториал УРСС, 2001;

2. Астрономический ежегодник на 2014 год. – СПб.: Наука, 2013;

3. Л.И. Машонкина, В.Ф. Сулейманов. Задачи и Упражнения по Общей Астрономии: Методическое пособие к практикуму по Общей астрономии, Казань, 2002;

4. Труды ИПА РАН. Вып. 10. В.А. Брумберг, Н.И. Глебова, М.В. Лукашева, А.А. Малков, Е.В. Питьева, Л.И. Румянцева, М.Л. Свешников, М.А. Фурсенко. Расширенное объяснение к «Астрономическому ежегоднику». – СПб.: ИПА РАН, 2004.

Код для цитирования: Скопировать