Czas a kąt godzinny

Kąt godzinny to kąt t pomiędzy płaszczyzną południka niebieskiego a płaszczyzną wyznaczoną przez oś świata i obiekt na niebie.

Czas astronomiczny jest wyznaczony przez Kąt Godzinny różnych obiektów:

Punkt Barana () - Czas gwiazdowy T^*

Słońce +12^h - Czas prawdziwy słoneczny T_P

Słońce średnie +12^h - Czas miejscowy (średni słoneczny) T_S

Są to czasy lokalne tj. zależą od długości geograficznej obserwatora !!!

CZAS GWIAZDOWY

Czas gwiazdowy T^* (lokalny - zależny od długości geograficznej!)

Doba gwiazdowa: Okres po którym gwiazdy wracają na to samo miejsce na sferze niebieskiej (okres pomiędzy dwoma górowaniami gwiazdy)

W tym czasie Ziemia obraca się o 360⁰

Czas gwiazdowy jest równy kątowi godzinnemu punktu Barana (punkt równonocy wiosennej)

T^* = t _{p. B.}= t

Czas gwiazdowy prawdziwy związany jest z ruchem obrotowym Ziemi i położeniem prawdziwym punktu równonocy wiosennej (prawdziwy punkt równonocy to taki w którego położeniu uwzględniony jest wpływ precesji i nutacji)

Czas gwiazdowy średni odniesiony jest do średniego położenia punktu równonocy-średni punkt równonocy to taki, w którego położeniu zależność pomiędzy czasem gwiazdowym prawdziwym i średnim -równanie równonocy (śr. punkt równonocy to taki, w którego położeniu uwzględniony jest tylko wpływ precesji)

CZAS PRAWDZIWY SŁONECZNY T_P (LOKALNY!)

Zegary słoneczne wskazują czas prawdziwy słoneczny T_P. T_P = t_P + 12^h gdzie t_P to kąt godzinny Słońca prawdziwego ±12h. Słońce prawdziwe - rzeczywiste Słońce poruszające się pozornie po ekliptyce) jest odwzorowaniem ruchu Ziemi po orbicie w przybliżeniu zgodnie z prawami Keplera

Rzut dobowej drogi Słońca na ekliptyce na równik niebieski ma zmienną długość, zależną od pory roku.

Słońce Średnie to punkt poruszający się po równiku niebieskim ze stałą prędkością kątową.

Prędkość ta jest równa średniej prędkości kątowej Słońca prawdziwego w rektascensji w czasie roku

Czas średni słoneczny T_S (lokalny!) inaczej Czas Miejscowy

• Czas T_S zmienia się jednostajnie zgodnie z jednostajnym ruchem umownego „słońca średniego” po równiku niebieskim

• T_S jest równy kątowi godzinnemu Słońca średniego plus 12^h T_S = t_S + 12^h

• Gdyby słońce średnie mogło naprawdę świecić to zegary słoneczne wskazywałyby czas średni słoneczny

CZAS STREFOWY

• Na powierzchni Ziemi ustanowiono 24 strefy w których czas urzędowy różni się o pełną godzinę

• W danej strefie obowiązuje czas centralnego południka

• Strefa ma szerokość 15⁰

• Granice stref zmodyfikowano by w terenach zamieszkałych pokrywały się z granicami administracyjnymi

• Przykłady:

• UT Universal Time południk ၬ=0⁰ czas uniwersalny

• CSE Czas ŚrodkowoEuropejski ၬ=15⁰ czas zimowy

• CWS Czas WschodnioEuropejski ၬ=30⁰ czas letni

Zmiany czasu odbywają się w Europie w ostatnią niedzielę marca (CSE+1=CWE) i października (CWE-1=CSE) we wczesnych godzinach porannych.

Konsekwencją stref czasowych jest Międzynarodowa Linia Zmiany Daty

Przebiega wzdłuż południka 180° omijając lądy

Ostatnia poprawka wprowadzona w 1995 roku przez rząd Kiribati, Najwcześniej dzień zaczyna się na atolu Coroline 150°25′ W

Czas efymerydalny - czas oparty na ruchu orbitalnym Ziemi

PRZYCZYNY WAHAŃ DŁUGOŚCI DOBY

Wpływ innych ciał np.:

-pływy

-precesja, nutacja

Zmiany rozkładu masy Ziemi np.:

-pory roku

-ocieplanie klimatu

-dryf kontynentów

-trzęsienia Ziemi

Czas słoneczny prawdziwy i czas słoneczny średni

Czas słoneczny prawdziwy

Definicja: Czas słoneczny prawdziwy jest równy katowi godzinnemu Słońca prawdziwego ±12h

_V -słońce prawdziwe (rzeczywiste Słońce poruszające się po ekliptyce) jest odwzorowaniem ruchu Ziemi po orbicie zgodnie z prawami Keplera

W związku z tym Słońce porusza się po ekliptyce ze zmienną prędkością kątową. Zmiana dobowa położenia Słońca na równiku zmienia się sezonowo.

Czas słoneczny prawdziwy nie jest więc miarą czasu fizycznego, w związku z tym wprowadzono pojęcie czasu słonecznego średniego

a'- przyrost dobowy kata godzinnego, zmienia się na skutek zmian prędkości kątowej pozornego ruchu rocznego Słońca oraz wywołana jest nachyleniem równika do ekliptyki (patrz rysunek)

a -przyrost dobowy długości ekliptycznej Słońca

Czas słoneczny średni

Definicja: czas słoneczny średni jest równy kątowi godzinnemu Słońca średniego ±12h

T _S = t _S ±12h

t _S - Słońce średnie -punkt poruszający się po równiku ze stałą prędkością kątową równą prędkości kątowej Słońca prawdziwego. Słońce prawdziwe i Słońce średnie przechodzą w tym samym momencie przez południk niebieski, którego , α=18 h 42 min, co odpowiada w przybliżeniu początkowi roku kalendarzowego.

Doba gwiazdowa i doba słoneczna

Doba Gwiazdowa - Okres pomiędzy dwoma górowaniami gwiazdy równy jest 1 dobie gwiazdowej.

Doba słoneczna to okres pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami Słońca. Doba słoneczna jest dłuższa od doby gwiazdowej o wartość dobowego przesunięcia Słońca po ekliptyce wynikającego z jego pozornego ruchu rocznego, które wynosi średnio 3^m57^s. długość doby gwiazdowej wynosi średnio 23^h56^m03^s czasu słonecznego.

---