Система числення часу.
За основні одиниці числення часу прийняті астрономічний рік на широті тропіків (тропічний рік) і астрономічні добу.
Тропічний рік-проміжок часу між двома послідовними проходженнями центру істинного Сонця через точку весняного рівнодення.
Тропічний рік дорівнює 365 сут. 5 ч 48 хв 46 с. Для зручності літочислення використовується календарний рік рівний 365 діб
і кожен четвертий рік, високосний - 366 діб.
Добу - проміжок часу, протягом якого Земля робить повний оборот навколо своєї осі щодо якої-небудь точки на небесній сфері.
В якості таких точок приймають: точку весняного рівнодення, центр істинного Сонця або центр середнього Сонця і розрізняють відповідно: зоряне, справжнє сонячне і середнє сонячний час.
Зоряні добу-проміжок часу між двома послідовними верхніми кульмінаціями точки весняного рівнодення на одному і тому ж меридіані.
Однак у повсякденному житті користуватися зоряним часом незручно тому, що початок зіркових і сонячної доби не збігається.
Це пояснюється рухом Землі по орбіті, яке призводить до того, що точка весняного рівнодення обганяє видиме положення сонця на небесній сфері на 3 хв 56 с на добу, а за рік на 24 год.
Справжні сонячні добу-проміжок часу між двома послідовними нижніми кульмінаціями центру істинного Сонця на одному і тому ж меридіані.
За початок справжніх діб з практичних міркувань домовилися вважати момент нижньої кульмінації центру істинного Сонця, тобто момент середньої півночі. Однак, користуватися істинним сонячним часом так само незручно, як і зоряним тому, що тривалість істинних сонячних діб в різні пори року різна. Це пояснюється нерівномірністю руху Сонця по екліптиці і нахилом екліптики по відношенню до небесного екватора.
Щоб отримати добу однакової тривалості, домовилися вимірювати час щодо середнього Сонця.
Середнє Сонце - умовна точка на небесній сфері, яка рухається рівномірно по небесному екватору в тому ж напрямку, в якому істинне Сонце рухається по екліптиці, і робить річний оборот за той же час, що і справжнє Сонце.
Середні сонячні добу - проміжок часу між двома послідовними нижніми кульмінаціями середнього Сонця на одному і тому ж меридіані.
Тривалість середньої сонячної доби постійна і дорівнює середній тривалості істинних сонячних діб за рік. Початком середньої сонячної доби прийнято вважати опівночі.
Середній сонячний час покладено в основу виміру часу в повсякденному житті.
Системи числення часу
У практиці застосовується кілька систем (видів) числення часу. Це: місцеве, поясний і універсальне час.
Крім того, прийняті ще системи числення декретної і літнього часу.
Місцевий час (Тм) - час на даному географічному меридіані. Кожен меридіан має своє власне місцевий час. З рис. 4.1 видно, що у всіх точках, «лежачих» на одному меридіані, в один і той же момент місцевий час однаково.
Рис.4.1. Зв'язок між часом і довготою
На схід від будь-якого меридіана воно збільшується, а на захід-зменшується.
Місцевий час розраховується за такою формулою:
де Тгр - Гринвічем час; l - довгота пункту
Залежність між довготою і часом.
Ця залежність дозволяє довготу місця висловлювати в часі і, навпаки, час висловлювати в кутових величинах, що необхідно при вирішенні завдань, пов'язаних з розрахунком часу.
Беручи до уваги те, що Земля робить повний оборот в 360 ° за 24 год, можна встановить наступну залежність між довготою і часом:
15 ° = 1 год; 1 ° = 4 хв; 15 '= 1 хв; 1 ¢ = 4 с; 15 "= 1 с; 1" = 1/15 с.
Приклад. Гринвічем час Тгр = 4 год 20 хв; довгота пункту? в = 90 °.
Рішення: 1. Переведемо довготу пункту в одиниці час: lt = 90. 15 = 6 ч.
2. Визначимо місцевий час: Тм = Тгр +? В = 4 год 20 хв + 6 год = 10 год 20 хв.
Поясний час (Т п) - місцеве середній сонячний час середнього меридіана даного часового поясу.
У 1884 р за міжнародною угодою була введена система числення поясного часу. Сутність поясного часу полягає в тому, що вся поверхня Землі розділена на 24 часових пояси, від нульового по 23-й включно. Кожен пояс займає по довготі 15 °.
За середній меридіан нульового поясу прийнято Гринвичский, від якого ведеться відлік довгот. Середні меридіани сусідніх поясів відстоять один від одного на 15 °, що відповідає 1 ч часу. Рахунок поясів ведуть на схід. В кожному часовому поясі єдине для всього часового поясу час, яке відповідає місцевим середньому сонячному часу середнього меридіана даного поясу.
Номер часового поясу дорівнює довготі його середнього меридіана, вираженої в часі, і показує, на скільки годин час даного поясу випереджає за Гринвічем. На всіх середніх меридіанах поясів поясний час збігається з місцевим часом, а на кордонах поясів поясний і Гринвічем час розрізняються на 30 хв. Поясний час можна розрахувати за наступною формулою:
Т п = Тгр + N. де N - номер часового поясу.
Межі часових поясів проводять з урахуванням державних і адміністративних кордонів таким чином, щоб населення окремої країни, краю або області вело єдине числення часу.
Щоб визначити часовий пояс того чи іншого населеного пункту використовують карту часових поясів, яка є в Авіаційному астрономічному щорічнику (ААЕ) для всієї земної кулі.
Щоб визначити, в якому часовому поясі знаходиться заданий пункт, необхідно знайти його на карті годинних поясів. Якщо цього пункту на карті немає, його наносять на карту за широтою та довготою, зазначеним на рамці карти, потім по його положенню визначають, до якому часовому поясі він знаходиться.
Гринвічем (всесвітнє) час (Тгр) - середній сонячний час на меридіані Гринвіча з початком відліку від півночі. Гринвічем час базується на обертанні Землі навколо своєї осі.
Час обертання Землі може бути визначено за допомогою астрономічних спостережень або розраховане по зоряному часу. Однак, за Гринвічем час, визначене за астрономічними спостереженнями з плином часу, буде не відповідати значенням всесвітнього часу, яке розраховується по зоряному часу. З цієї причини Міжнародне бюро часу (МБЧ) в якості міжнародного стандарту часу ввело новий термін
Всесвітній координований час (UTC) - атомний час, відкоректоване з метою максимального його наближення до середнього сонячного часу Гринвічського меридіана.
Атомне час рівномірно, початок його відліку поєднують зі шкалою всесвітнього часу. За рекомендацією МБЧ атомне час коректують з таким розрахунком, щоб розбіжність всесвітнього координованого часу із середнім сонячним Грінвічському часом не перевищувало 0.5 с.
За всесвітнім координованим часом погоджують свою роботу міжнародні засоби транспорту і зв'язку, включаючи цивільну авіацію.
У практиці вирішення завдань, пов'язаних з розрахунком часу, доводиться за місцевим часом даного пункту визначати Гринвічем час і навпаки:
де Тм _ місцевий час; l - довгота пункту східна або західна.
Приклад. Тм = 10 год 20 хв; довгота пункту? в = 90 °. Визначити Гринвічем час.
Рішення: 1. Переведемо довготу пункту під час: lt = 6 ч.
Декретний час (Т д) - час часового поясу, змінене щодо поясного часу рішенням повноважного органу держави: Т д = Т п ± n годину.
Декретний час використовується з метою більш повного використання населенням денного світла з міркувань економії електроенергії, що йде на освітлення підприємств і житлових приміщень.
Літній час (Т л) - змінений, рішенням повноважного державного органу декретний час, відповідно до якого щорічно, на літній період стрілки годинника вперед, а з початком зимового періоду - назад.
Введення літнього часу дозволяє додатково економити електроенергію, яка споживається на освітлення. Літній час застосовують в багатьох країнах, наприклад, в Англії, Франції, США.
Московське час (Т мск) - декретний час Москви, або поясний час четвертого часового поясу.
Отже, московське час в період дії декретного часу йде попереду Гринвічем на 4 ч. У практиці доводиться за московським
часу визначати поясний і декретний час в заданому пункті:
Залежність між часом.
Перехід з однієї системи вимірювання часу до іншого виконується за формулами: