Închis . Această întrebare are nevoie de
detalii sau claritate . În prezent, nu acceptă răspunsuri.
Comentarii
Răspuns
Nu puteți calcula lungimea unei zile solare medii doar luând media celei mai scurte & cele mai lungi zile solare aparente. Acest lucru ar funcționa dacă lungimile aparente ale zilei ar varia într-o manieră liniară simplă, dar „nu este cazul.
Din articolul Wikipedia din Ecuația timpului ,
Ecuația timpului descrie discrepanța dintre două tipuri de timp solar. [.. .] Cele două ori care diferă sunt timpul solar aparent, care urmărește direct mișcarea diurnă a Soarelui și timpul solar mediu, care urmărește un Soare mediu teoretic cu mișcare uniformă.
Acest grafic arată diferențele cumulative între & timpul solar aparent mediu:
Ecuația timpului – deasupra axei, un ceas solar va apărea rapid în raport cu un ceas care arată ora medie locală , iar sub axă un cadran solar va apărea lent.
Pentru a calcula corect lungimea medie a zilei solare, trebuie să integrați lungimile aparente ale zilei pe tot parcursul anului . (Și trebuie să decideți exact cum să definiți durata anului, care este o poveste complet complicată în sine).
Există două cauze principale ale ecuației timpului.
1. Oblicitatea planului orbitei Pământului (planul ecliptic), care este înclinat aproximativ 23 ° față de plan ecuatorial. Această înclinare este responsabilă și pentru anotimpuri.
2. Excentricitatea orbitei Pământului, care face ca viteza orbitală a Pământului să varieze pe parcursul anului. Următorul grafic arată cum aceste două componente se combină pentru a crea ecuația timpului.
Ecuația timpului (linia roșie continuă) și cele două componente principale ale acestuia trasate separat, partea datorată oblicității eclipticii (linia punctată mov) ) și partea datorată vitezei aparente variabile a Soarelui de-a lungul eclipticii datorită excentricitatea orbitei Pământului (linie albastră închisă & linia punctului)
Vă rugăm să consultați Wikipedia legată articol pentru mai multe detalii.
Comentarii
Răspuns
Valoarea medie a unei distribuții nu este media minimului și maximului său. De exemplu, valoarea medie a (0,0,0,4) este 1, nu 2. Excentricitatea pe orbită a Pământului nu este 0, nici Luna, așa că distribuția dvs. pe durata zilei este probabil ușor asimetrică, deci discrepanța de 4 secunde. Sumați durata întregii zile a unui an, împărțiți la numărul de zile, veți obține o valoare mai bună.
Răspuns
definiția inițială a unei ore era 1/24 din zi, indiferent cât de lungă era ziua la momentul respectiv. Duratele pe care le citați sunt posibile numai cu ajutorul definițiilor extrem de moderne, făcute posibile prin redefinirea celei de-a doua (menținând minutul și ora fixate ca 60 de secunde și respectiv 3600 de secunde).
Comentarii
Răspuns
Definiția (exact) a 24 de ore a ziua solară medie se aplică numai dacă utilizați scara de timp UT1. Așa cum au menționat alții, ziua solară medie nu este media celei mai scurte și mai lungi zile solare aparente și trebuie să luați în considerare ecuația timpului pentru a calcula ziua solară medie prin media tuturor zilelor solare aparente într-un an.
Dacă utilizați definiția unei secunde bazată pe sistemul metric, care este utilizat de intervalele de timp atomic (TAI), UTC și timp terestru (TT), lungimea zilei solare medii nu este exact 24 de ore. Definiția secundei SI, în afară de a fi o scară atomică, se bazează pe ziua solară medie din 1900, determinată de Newcomb (în realitate corespunde cu ziua solară medie de la jumătatea secolului al XIX-lea), când rotația Pământului a fost mai rapid decât astăzi. Astăzi, ziua solară medie este puțin mai lungă decât în trecut (când se măsura cu un ceas atomic), iar lungimea zilei solare medii în secunde TAI este mai mare decât în UT1. Pentru a corecta diferența, săriți secunde sunt introduse de 0-2 ori pe an în scara de timp UTC pe baza observațiilor de rotație a Pământului, pentru a menține UTC sincronizat cu UT1 la mai puțin de 0,9 s. Aceste corecții sunt publicate în prealabil de IERS în Buletinul C. Au fost inserate 27 de secunde salt în ultimii 46 de ani, ceea ce este egal cu aproximativ 0,6 s pe an diferență între lungimea zilei solare medii între TAI și UT1, sau aproximativ 1,6 ms pe zi (vezi Figura 1 și 2).
Lungimea secundei SI depinde de locație, iar TAI se bazează pe observațiile făcute de ceasuri atomice în diferite laboratoare din întreaga lume („UTC (k ) „) și corectat pentru geopotențial la nivelul mării. TT este o lungime teoretică a secundei SI pe geoid și, ca atare, nu se cunoaște niciodată perfect. Aproximarea TT din trecut este revizuită anual de BIPM. În schimb, TAI și UTC sunt determinate și menținute fix după aproximativ o lună de la trecut (publicat regulat în Circular-T de BIPM). Scalele de timp UTC (k) specifice laboratorului și timpul GPS (bazat pe ceasul principal al Observatorului Naval din SUA) sunt cunoscute în timp real. Alte scale de timp includ timpul geocentric, timpul barentric și timpul efemeridei. Lungimea de 1 s este ușor diferită între toate, unele dintre diferențe se datorează timpului care trece diferit în funcție de locația în potențialul de gravitație. De exemplu, timpul trece mai repede în sistemul solar decât pe suprafața Pământului cu aproximativ 0,5 secunde pe an.
Din punct de vedere istoric, timpul măsurat prin rotația Pământului a fost cel mai precis și media solară ziua a fost presupusă a fi constantă egală cu 86400 s. Acest lucru s-a schimbat odată cu introducerea timpului efemeridei, ulterior înlocuit de ceasul cuarț și ceasul atomic, care au dus la redefinirea celui de-al doilea.Se vor abate mai mult pe măsură ce rotația Pământului încetinește.
Referințe:
Figura 1. Exces la 86400s din durata zilelor, soluție GPS combinată, 1995-1997 . De la https://www.iers.org/IERS/EN/Science/EarthRotation/LODgps.html
Figura 2. TAI-UT1 și TAI-UTC. De la McCarthy și Seidelmann (2018).
Comentarii