ČASOMÍRA ROTAČNÍ ČASY FYZIKÁLNĚ DEFINOVANÉ ČASY JULIÁNSKÉ DATUM

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ČASOMÍRA ROTAČNÍ ČASY FYZIKÁLNĚ DEFINOVANÉ ČASY JULIÁNSKÉ DATUM"

Vladimír Matoušek
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 ČASOMÍRA ROTAČNÍ ČASY FYZIKÁLNĚ DEFINOVANÉ ČASY JULIÁNSKÉ DATUM Hynčicová Tereza, H2IGE1 2014

2 ČAS Jedna ze základních fyzikálních veličin Využívá se k určení časových údajů sledovaných jevů Časovou škálu definujeme počátečním okamžikem (epochou) a časovou stupnicí - jednotkou (dnes časový etalon, v minulosti odvozována od dějů v přírodě) Časy dělíme do dvou základních skupin na: Rotační (vychází z nerovnoměrné rotace Země, definovány hodinovým úhlem zvoleného objektu) Definované fyzikálně (základem je fyzikálně definovaná atomová sekunda)

3 Rotační hvězdné časy Hvězdný čas je hodinový úhel jarního bodu Podle polohy výchozího poledníku se dělí na: Greenwichský (světový) hvězdný čas S Místní hvězdný čas s Podle zvoleného jarního bodu na: Střední hvězdný čas S M (s M ) - definován pomocí tzv. středního jarního bodu (ovlivněn pouze precesí), plyne rovnoměrně Pravý hvězdný čas S (s) - definován pomocí tzv. pravého jarního bodu (ovlivněn precesí i nutací), plyne nerovnoměrně Platí: ss SS = ss MM SS MM = λλ SS MM SS < 1ss Základní jednotkou je hvězdný den = doba, která uplyne mezi dvěma po sobě následujícími horními kulminacemi

4 Rotační sluneční časy Sluneční čas je hodinový úhel Slunce Podle polohy výchozího poledníku se dělí na: Greenwichský (světový) sluneční čas TVGr (TMGr) Místní sluneční čas s TV (TM) Podle zvoleného Slunce na: Pravý sluneční čas TV (TVGr) Platí: 𝑇𝑇 𝑉𝑉 𝑇𝑇 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = 𝑇𝑇 𝑀𝑀 𝑇𝑇 𝑀𝑀𝐺𝐺𝐺𝐺 = 𝜆𝜆 definován pomocí tzv. pravého Slunce (nerovnoměrná úhlová rychlost Slunce a jeho pohyb v rovině ekliptiky) plyne nerovnoměrně Sluneční den = doba mezi dvěma po sobě následujícími dolními kulminacemi Slunce Ukazují ho sluneční hodiny

5 Rotační sluneční časy Střední sluneční čas T M (T MGr ) definován pomocí tzv. středního (fiktivního) Slunce (konstantní úhlová rychlost Slunce a jeho pohyb v rovině rovníku) plyne rovnoměrně Světový střední sluneční čas T MGr byl zvolen jako základ pro soustavu světových časů, platí totiž: TT MMMMMM = UUUUUU = GGGGGG Vztah mezi středním a pravým slunečním časem Dán rovnicí času EE = TT VV TT MM = TT VVGGGG TT MMMMMM

6 Vztah mezi hvězdným a slunečním časem Platí vztah: SS = SS 00 + UUUUUU 11 + μμ, kde S S 0 UT1 světový hvězdný čas hodnota S v 0h UT1 (astronomická ročenka) světový rotační čas 1 + μμ podíl počtu hvězdných a slunečních dnů za rok (1, )

7 Časy definované fyzikálně Jejich vznik reagoval na potřebu existence časové škály rovnoměrnější, než je ta odvozená z rotace Země Atomová sekunda je jako jedna z jednotek SI definována jako doba trvání kmitů atomu Césia133 při přechodu mezi hladinami F=4, M=0 a F=3, M=0 základního stavu atomu Césia bez vlivu vnějších magnetických polí (XIII. Konference Mezinárodního komitétu pro váhy a míry, Paříž 1967) Stupnice času se realizuje atomovými etalony - hodinami

8 Mezinárodní atomový čas TAI International Atomic Time Je zajišťován Mezinárodním úřadem pro míry a váhy (BIPM) Zde se shromažďují data z cca 280 atomových hodin více něž 50ti laboratoří po celém světě a z nich se jako vážený průměr počítá čas TAI TAI je základním časem kosmické geodézie Počáteční epocha je

9 Světový koordinovaný čas UTC Universal Time Coordinated z teoretických a provozních důvodů je čas TAI nevhodný v občanském životě, proto je z něj odvozen čas UTC (užívá se prostřednictvím zavedených časových pásem) Z důvodu navázání veškerých dějů na Zemi na její rotaci je třeba navázat čas UTC na čas UT1 Při tvorbě času UTC platí následující podmínky: 1s UTC = 1s TAI ( UTC je časem rovnoměrným) TAI - UTC = n, kde n je počet celých kladných (záporných) sekund. Změna hodnoty n závisí na podmínce: DUT1 = UT1 - UTC <0,9s

10 Světový koordinovaný čas UTC Hodnota n je momentálně (leden 2014) rovna 35s a její změna se ohlašuje v Bulletinu C vydávaném Mezinárodní organizací pro rotaci Země (IERS) Hodnota DUT1 je čtyřikrát ročně aktualizována v Bulletinu D (přesné denní hodnoty jsou týdně publikovány v Bulletinu A a měsíčně v Bulletinu B) Při překročení mezní hodnoty DUT1 se na konci posledního dne měsíce června (prosince) vkládá/vypouští sekunda a současně se mění hodnota n

11 Dynamické časy Zavedeny pro výpočet efemerid Slunce, Měsíce a planet Sluneční soustavy Jsou navázány na atomový čas a jejich předchůdcem byl čas efemeridový Jde o časy: Terestrický dynamický čas (TDT) Barycentrický dynamický čas (TDB)

12 Terestrický dynamický čas TDT Terrestrial Dynamical Time Od nahradil při výpočtu efemerid Efemeridový čas Platí: 1s TDT = 1s TAI TDT = TAI + 32,184s TDT = UT1 + ΔT(a)=(UTC + DUT1) + ΔT(a) Hodnota korekce ΔT(a) je taktéž publikována IERS Od roku 1995 se užívá zkratka TT (terrestrial time)

13 Barycentrický dynamický čas TDB Time Dynamical Barycentric Stupnice používáná pro dynamické teorie vztažené k Barycentru (těžišti) Sluneční soustavy Od času TT se liší topocentrickými a barycentrickými variacemi vyvolanými relativistickými efekty Pro běžné řešení úloh geodetické astronomie jsou rozdíly mezi TT a TDB zanedbávány a hovoří se obecně o jednom čase nazývaném časem Dynamickým

14 Juliánské datum JD Jeho prostřednictvím je realizován základní časový systém astronomie o juliánské periodě 7980 let, kterou v 16. st. Vytvořil Francouz J. J. Scalinger Užívá se pro vyčíslení navzájem velmi odlehlých okamžiků a při převody mezi různými kalendáři Časovou jednotkou je dále se obvyklým způsobem dělící juliánský den Jako počátek (epocha) je určen okamžik 12h dne př. n. l. Vyšší jednotkou je juliánský rok (365,25 j dne) a juliánské století

15 Modifikované Juliánské datum MJD Z praktických důvodů se při výpočtech často používá tzv. Modifikované juliánské datum vztahující se k UT1= 0h Pro počáteční epochu MJD platí: MJD 0 = JD ,5 Počáteční epocha MJD tedy připadá na 0h UT1 dne 17. listopadu 1858 Epochu definujeme jako přesný okamžik na zvolené časové stupnici, ke kterému se vztahují udávané elementy V současnosti platí standardní juliánská epocha J

16 Literatura Fixel, J., Machotka, R. (2007) Geodetická astronomie a kosmická geodézie I. Modul 01 - Sférická astronomie, Brno, 2007 Děkuji za pozornost

Podobné dokumenty

Čas a kalendář. důležitá aplikace astronomie udržování časomíry a kalendáře

Čas a kalendář. důležitá aplikace astronomie udržování časomíry a kalendáře OPT/AST L08 Čas a kalendář důležitá aplikace astronomie udržování časomíry a kalendáře čas synchronizace s rotací Země vzhledem k jarnímu bodu vzhledem ke Slunci hvězdný čas definován jako hodinový úhel