6800810023

Elementy geodezji wyższej i astronomii.

V. Strefy czasowe, linia zmiany daty, równanie czasu.

Juliusz Cezar wprowadził kalendarz słoneczny opracowany na jego życzenie przez egipskiego astronoma Sosygenesa (nazywany kalendarzem juliańskim). Według naszej rachuby czasu obowiązywał on od 1 stycznia 45 r. p.n.e. Jego poważną wadą jest spóźnianie się w stosunku do roku zwrotnikowego o 1 dzień na 128 lat.

Papież Grzegorz XIII w 1582 r. przeprowadził reformę kalendarza w oparciu o obliczenia Luigiego Lilio. Zmiany polegały na:

-    usunięciu ośmiu dni, tak aby po 5 października nastąpił 14 października 1582 r.

-    wprowadzeniu zasady, że lata podzielne przez 100 nie będą przestępne, ale podzielne przez 400 będą.

Nowy kalendarz, zwany gregoriańskim, spóźnia się o 1 dzień na 3000 lat. Obowiązuje on na całym świecie. W Rzeczypospolitej wprowadzono go od razu w 1582 r., ale np. w Wielkiej Brytanii w 1752 r., a w Rosji w 1918 r. Ostatnim europejskim krajem, który przyjął kalendarz gregoriański była Grecja w 1923 r., a ostatnim na świecie Turcja 1927 r.

Rok zwrotnikowy to czas między dwoma przejściami Słońca przez punkt równonocy wiosennej (punkt Barana). Punkt ten w wyniku precesji przesuwa się o około 50” łuku na rok w kierunku przeciwnym do pozornego ruchu Słońca, dlatego rok zwrotnikowy jest krótszy od gwiazdowego. Trwa 365 dni 5 godzin 48 minut 46 sekund (365,242199 średniej doby słonecznej) i skraca się o około 0,5 sekundy na 100 lat.

Czas słoneczny to czas wynikający bezpośrednio z pozycji Słońca na niebie. Prawdziwy czas słoneczny to kąt godzinny Słońca powiększony o 12 godzin. Określone wg czasu słonecznego południe prawdziwe następuje zawsze podczas górowania Słońca gdy znajduje się ono nad lokalnym południkiem ziemskim, a północ podczas dołowania Słońca. Ale czas prawdziwy Słońca płynie niejednostajnie, kąt godzinny Słońca nie narasta jednostajnie z uwagi na to, że:

-    Słońce porusza się na niebie po ekliptyce, która jest nachylona względem równika niebieskiego. Ruch zrzutowany na płaszczyznę równika niebieskiego staje się niejednostajny;

-    orbita ziemska jest ekscentryczna - ruch Słońca po ekliptyce też jest niejednostajny.

Aby uniknąć efektów tych niejednostajności wprowadzono średni czas słoneczny definiowany jako kąt godzinny Słońca średniego powiększony o 12 godzin. Używany na co dzień czas urzędowy jest oparty o czas średni słoneczny.

Równanie czasu to różnica między godzinnymi kątami Słońca prawdziwego i Słońca średniego. Jest to poprawka, którą należy dodać do czasu średniego aby otrzymać czas prawdziwy.

Słońce prawdziwe to rzeczywiste położenie środka tarczy Słońca na sferze niebieskiej. Współrzędne Słońca prawdziwego zmieniają się w trakcie roku astronomicznego w różnym tempie. Wynika to z eliptyczności orbity Ziemi i drugiego prawa Keplera.

Słońce średnie to umowny punkt stosowany w mechanice nieba, aby zdefiniować jednostajnie płynący czas słoneczny w rachubie czasu. Porusza się on po równiku niebieskim