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[科普中國]-地方平時

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地方平時是太陽時改變形式修正后,在指定的經(jīng)度范圍內(nèi)使用一致時間的地方太陽時,他的一致性僅取決于測量用的鐘表準(zhǔn)確性。

簡介地方平時是太陽時改變形式修正后,在指定的經(jīng)度范圍內(nèi)使用一致時間的地方太陽時,他的一致性僅取決于測量用的鐘表準(zhǔn)確性。

地方平時從19世紀(jì)初期開始逐漸被采用,這些地區(qū)都不再使用地方太陽時或日晷的時間,直到每個國家都以各種不同的形式將之定為標(biāo)準(zhǔn)時間。標(biāo)準(zhǔn)時間意味著相同的時間使用在一些區(qū)域中— 通常,不是從格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間中抵銷就是選擇區(qū)域內(nèi)主要區(qū)域的地方時間作為標(biāo)準(zhǔn)時間。地方平時和視太陽時之間的差別就是均時差(equation of time)。1

太陽日太陽日(英語:solar day)是依據(jù)太陽運動,所定義的時間,可以分為視太陽日平太陽日。

一太陽日傳統(tǒng)稱為一“日”、一“天”或一“晝夜”。

視太陽日視太陽日是依據(jù)真太陽定義的,也就是真實的太陽連續(xù)兩次經(jīng)過某地相同之中天,即是上至上中天或下至下中天的時間間隔,可以使用日晷來測量(上中天)。

由于以下兩個原因,視太陽日在一年當(dāng)中的長度會每天不停地改變。

首先,地球的軌道是一個橢圓而不是正圓,所以當(dāng)?shù)厍蚪咏枙r速度會加快,到達(dá)近日點時的運動速度最快;遠(yuǎn)離時又會減慢,到達(dá)遠(yuǎn)日點時的速度最慢(參考開普勒行星運動定律)。

其次,因為地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜角度,使得太陽在黃道上運行的大圓對地球的天球赤道是傾斜的,當(dāng)太陽在兩個分點時,穿越赤道時會有一個角度的,所以投影在赤道上的運行速度小于平均速度;當(dāng)太陽在至點時,他的運動方向是平行于赤道的,所以投影的運行速度高于平均的速度(參考回歸年)。因此,視太陽日在3月(26-27日)和9月(12-13日)是比在6月(18-19日)或12月(20-21日)短的。這些日期的長短變化是在分點、至點、遠(yuǎn)日點、和近日點之間逐漸變化的。

平太陽日平太陽日是以平太陽為參考點,以平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過某地之下中天的時間間隔,需花24小時來轉(zhuǎn)360°59'。更明確的說,平太陽日是經(jīng)由觀察太陽相對于恒星的周日運動,所獲得的平均太陽時,經(jīng)由人為的調(diào)整而顯示在時鐘上的時間。

平太陽日的長度是固定的24小時,在一年之中不會因為晝夜長短的變化而改變。視太陽日的長度會與平太陽日(86,400秒)不同,相鄰的每一天最多可以短22秒或長29秒。因為這種延長或縮短會持續(xù)進(jìn)行一段時間,所以最多會比平太陽日提早17分鐘或延遲14分鐘。因為這些期間是周期性的,平太陽時和視太陽時的差值就是均時差。

在歷史上有許多方法被用來模擬(顯示)平太陽時,最早是使用漏壺或水鐘,差不多從前4000年到前2000年中期。在紀(jì)元前一千年中葉之前,水鐘只能依據(jù)視太陽日來調(diào)整,因此除了能在夜晚繼續(xù)使用外,它的準(zhǔn)確度并不會比依靠太陽投影的日晷好。

不過,太陽相對于恒星始終是在黃道上向東移動,因此從紀(jì)元前一千年中期,相對于恒星的周日運動可以用來測量平太陽日,來比較以確定時鐘的誤差率。巴比倫的天文學(xué)家已經(jīng)知道均時差和如何利用相對于恒星的自轉(zhuǎn)速率,恒星時,來改正,以獲得比水鐘更為準(zhǔn)確的時間。這種理想的恒星時日后也應(yīng)用在行星、月球和太陽運動的描述。

在20世紀(jì)初期,機(jī)械時鐘的準(zhǔn)確度還沒有比地球自轉(zhuǎn)所顯示的恒星時鐘來得準(zhǔn)確,即使到了今天,原子鐘的精度已經(jīng)比地球的自轉(zhuǎn)更為穩(wěn)定,恒星時鐘仍然被用來校準(zhǔn)平太陽日。在20世紀(jì)末期,地球自轉(zhuǎn)的速率被改以外星系的無線電源來定義,并且平太陽時也被轉(zhuǎn)換成外來的無線電源的比率。平太陽時與協(xié)調(diào)世界時之間的差異,就成為是否需要做閏秒調(diào)整的依據(jù)。2

相關(guān)條目日

時區(qū)

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)