что такое всемирное время в астрономии определение
Что такое всемирное время
Понятие Universal Time (пер. всемирное время) представляет собой временную шкалу, которая основана на вращении земного шара. Всемирное время – современная альтернатива среднего времени по Гринвичу, которое на сегодняшний день нередко используют в качестве синонима координированного времени (UTC), однако это не совсем корректно. Дело в том, что координированное всемирное время ввели на замену среднего времени по Гринвичу (GMT), поскольку данная временная шкала связана с суточным вращением нашей планеты и является шкалой неравномерной. Для гражданского же использования более удобна шкала UTC, в основу которой лежит размерная шкала атомного времени (TAI).
История всемирного времени
Появление всемирного времени связано с тем периодом, когда далеко, в открытом океане, стали плавать европейские корабли. Мореплаватели сравнивали местное время (которое определяли с помощью положения Солнца) и время хронометра на корабле (которое показывало время в порту, откуда плыл корабль) для того, чтобы посчитать координаты долготы положения корабля. В Гринвиче располагалась Английская Королевская Обсерватория, она и отвечала за достоверность времени. Там, накануне отплытия, корабли в порту могли сверять свое время. Именно тогда и появилась потребность во всемирном времени.
Версии всемирного времени
Существует ряд версий всемирного времени:
UT0 – версия всемирного времени, определяемая с помощью наблюдения за суточным движением звезд либо внегалактических радиоисточников, а также за Луной и искусственными спутниками Земли. Для UT0 не применяют коррекции, предназначенной компенсировать смещение географических полюсов Земли от мгновенной земной оси вращения. Это смещение называют движением полюсов, оно на несколько метров смещает положение каждой точки на планете. В результате этого, каждый наблюдатель будет получать различное значение UT0 одновременно. Поэтому, если судить объективно, то время UT0 всемирным не является.
UT1 является универсальным временной шкалой, а также основной версией всемирного времени. Поскольку измерения среднего значения солнечного времени трудноосуществимы, то UT1 вычисляют в строгой пропорциональности углу вращения нашей планеты относительно общепринятой небесной системы координат. Также, относительно данной системы, с помощью формул можно определить угол вращения планеты Земля.
UT1R это сглаженная версия всемирного времени UT1, с помощью которой фильтруют периодические изменения во вращении нашей планеты, вызванные приливами.
UT2 также является сглаженной версией UT1, в которой корректируются периодические изменения во вращении Земли из-за смены сезонов. UT2 очень редко используется и представляет преимущественно исторический интерес.
UT2R – третья сглаженная версия UT1, которая учитывает и периодические сезонные изменения, и изменения приливов. UT2R неравномерная система в связи с переменой значений скорости вращения Земли, которые нельзя предугадать.
UTС называют всемирным координированным временем, это международный стандарт, с помощью которого корректируется гражданское время. Единица измерения времени в UTС – секунда СИ, поэтому оно равно международному атомному времени (TAI). Обычно день UTС составляет 86 400 с СИ, однако для того, чтобы поддерживать расхождение UT1 и UTС не более чем на 0,9 с, 31 декабря, при необходимости, добавляют дополнительную секунду координации. На сегодняшний день все секунды координации являются положительными.
Что такое всемирное время в астрономии определение
9.1. Звездное время
Отсюда, в частности, следует, что в момент верхней кульминации какой-либо звезды O звездное время в точности равно ее прямому восхождению 
.
 |
Рис. 17. Связь звездного времени s с прямым восхождением  и часовым углом t светила |
9.2. Истинное солнечное время
За начало истинных солнечных суток принимается момент нижней кульминации центра Солнца. Истинное солнечное время 
— это время, протекшее от момента нижней кульминации центра Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (истинные солнечные часы, минуты и секунды). Значит, истинное солнечное время равно часовому углу центра Солнца плюс 12 часов:
К сожалению, продолжительность истинных солнечных суток различна в течение года, т.к.:
1) Солнце движется не по небесному экватору, а по наклонной к нему эклиптике, т.е. изменение прямого восхождения Солнца за один день вблизи солнцестояний больше, чем вблизи равноденствий. Поэтому между нижними кульминациями Солнца вблизи солнцестояний и равноденствий проходят немного разные промежутки времени.
2) Солнце и по эклиптике двигается неравномерно из-за эллиптичности орбиты Земли.
По этим причинам, например, истинные солнечные сутки 22 декабря приблизительно на 50 секунд длиннее, чем 23 сентября. Понятно, что использование истинного солнечного времени неудобно, и поэтому было введено среднее солнечное время.
9.3. Среднее солнечное время
Понятно, что среднее солнечное время нельзя непосредственно измерить из астрономических наблюдений, его можно только вычислить. Связь между истинным солнечным временем и средним солнечным временем выражается через уравнение времени 
:
 |
| Рис. 18. Изменение уравнения времени в течение года |
9.4. Эфемеридное время
Поэтому было введено равномерное эфемеридное время, которое определяется по движению Луны и планет. В 1956 г. Международный комитет мер и весов принял за основу эфемеридного времени эфемеридную секунду, как 1/31 556 925.9747 часть тропического года на 12 часов эфемеридного времени 0 января 1900 года.
В настоящее время вместо эфемеридного времени используют так называемое земное динамическое время, которое приблизительно соответствует эфемеридному.
9.5. Атомное время
Развитие науки привело к ситуации, когда техническими средствами можно обеспечить измерение времени с большей точностью, чем из астрономических наблюдений. В 1964 г. Международный комитет мер и весов в качестве эталона времени принял атомные цезиевые часы.
В основе атомного времени лежит атомная секунда, как промежуток времени, за который происходит 9 192 631 771 колебание электромагнитной волны, которую излучает атом цезия при переходе с одного фиксированного энергетического уровня на другой.
Атомная секунда немного меньше эфемеридной, и за год разность между атомным и эфемеридным временем достигает 0.9 сек. Поэтому почти каждый год атомные часы переводят на 1 секунду назад. Сигналы точного времени, передаваемые по радио, соответствуют атомному времени. Эти сигналы передаются в виде шести секундных импульсов, причем начало последнего сигнала означает конец часа. Несколько радиостанций мира круглосуточно ведут непрерывную передачу сигналов точного времени.
9.6. Системы счета времени
Разность любых местных времен на двух меридианах в один и тот же физический момент, равна разности долгот этих меридианов:
Поясное время. В 1884 г. введена поясная система счета среднего времени. Счет времени ведется только на 24 основных географических меридианах, расположенных друг от друга по долготе точно через 15 o начиная с нулевого меридиана. Границы поясов отстоят, как правило, на 
от основного меридиана. Номера поясов N от 0 до 23. Местное среднее солнечное время основного меридиана какого-либо часового пояса называется поясным временем Tп, по которому и ведется счет времени на всей территории, лежащей в данном часовом поясе. Поясное время связано со всемирным через номер часового пояса:
Декретное время. В 1930 г. декретом правительства СССР стрелки часов переведены на 1 час вперед относительно поясного времени:
Это время и называется декретным временем.
Летнее время. В 1981 г. в СССР, по примеру большинства стран мира, было введено еще и летнее время, на 1 час опережающее декретное. Летнее время вводится с последнего воскресенья марта по последнее воскресенье октября:
Таким образом, то время, которое мы называем московским, зимой является декретным временем второго часового пояса и опережает всемирное время UT на 3 часа. Летом отличие от гринвичского времени составляет 4 часа.
9.7. Связь среднего времени со звездным
Удобнее всего переходить от звездного времени к среднему через тропический год. Его продолжительность в звездных сутках ровно на одни сутки больше, чем продолжительность в средних солнечных сутках. Связано это с тем, что за год Солнце делает полный оборот на небесной сфере в ту же сторону, в какую вращается Земля. Поэтому за год Земля делает относительно Солнца на один оборот меньше, чем относительно звезд.
Тропический год равен 365.2422 средних солнечных суток и 366.2422 звездных суток. Поэтому связь среднего солнечного времени и звездного времени осуществляется через равенство: 365.2422 ср.суток = 366.2422 зв.суток. Или
Все остальные единицы времени соотносятся друг с другом через эти же коэффициенты, т.е. 1 ср. час = 1.002738 зв. часа, и т.д., т.е.
Зная S0, можно вычислить звездное время s0в среднюю полночь на данном меридиане 
. Так как на этом меридиане полночь наступит на 
раньше, чем в Гринвиче, то и величина s0, будет несколько меньше, чем S0:
9.8. Календарь
Мы живем по солнечному календарю. Из практических соображений календарь должен удовлетворять следующим условиям:
1) Календарный год должен содержать целое число суток.
2) Продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к продолжительности тропического года.
9.8.1. Юлианский календарь
9.8.2. Григорианский календарь
Реформа юлианского календаря стала необходимостью и в 1582 г. была проведена римским папой Григорием XIII, поэтому новый календарь носит название григорианского. Проект нового календаря был разработан итальянским математиком и врачом Лилио и направлен на приближение средней продолжительности календарного года к продолжительности тропического года. Суть реформы состоит в следующем.
1) Было устранено накопившееся расхождение в 10 суток юлианского календаря с счетом тропических лет (после 4 октября постановили считать 15 октября).
В России григорианский календарь был введен только в 1918 году (после 1 февраля постановили считать сразу 14 февраля), а православная церковь до сих пор пользуется юлианским.
9.9. Линия перемены даты
9.10. Юлианские дни
В астрономии часто возникает задача определения числа суток, прошедших между двумя далеко отстоящими датами (наблюдения комет, переменных звезд, вспышки Новых и Сверхновых звезд).
Для удобства решения этой задачи в XVI веке н.э. Скалигер ввел понятие юлианского периода длиной 7980 лет, предложил считать за его начало 1 января 4713 года до н.э. и вести непрерывный счет дней, называемых юлианскими днями JD, начиная с этой даты. Началом юлианского дня считается средний гринвичский полдень. Юлианские даты дней текущего года даются в астрономических календарях и Астрономическом Ежегоднике. Например, 0 часов 1 января 2000 г. в Гринвиче это JD 2451544.5. Часто первые две цифры юлианской даты опускаются.
Период и дни названы Скалигером юлианскими в честь его отца Юлия, и не имеют отношения к Юлию Цезарю.
36. (228) В Орле по часам, идущим по киевскому звездному времени, в 4 h 48 m наблюдалась верхняя кульминация Капеллы ( 
). Какова разность долгот этих двух городов?
Решение: Разность долгот двух пунктов равна разности двух любых местных времен, в данном случае звездных. В Орле звездное время равно прямому восхождению звезды в момент верхней кульминации, поэтому разность долгот составляет 
.
37. (233) Затмение Луны 2 апреля 1950 г. началось в 19 h 03 m по всемирному времени. Когда оно началось в Алма-Ате ( 
, V часовой пояс) по поясному, декретному и местному солнечному времени?
39. (277) Пароход, покинув Владивосток в субботу 6 ноября, прибыл в Сан-Франциско в среду, 23 ноября. Сколько суток он был в пути?
42. (235) 14 июня по наблюдениям на судне, произведенным с секстаном, кульминация Солнца произошла в 8 h 23 m по хронометру, показывающему гринвичское звездное время. Кульминация произошла при зенитном расстоянии z=22 o 02′ (рефракция учтена). Определить долготу и широту судна, если по морскому астрономическому ежегоднику в этот день и час координаты Солнца были 
.
43. (267) Полное затмение Солнца должно было произойти в пункте с долготой 
в 9 h 27 m гринвичского времени. Уравнение времени в этот день было 
. Произошло ли затмение до момента истинного полудня?
44. (272) 26 сентября Солнце в пункте с долготой восходит по местному среднему солнечному времени в 5 h 51 m утра, а заходит в 5 h 51 m вечера. Чему равно в этот день уравнение времени?
45. (278) Корабль, покинувший Сан-Франциско утром в среду 12 октября, прибыл во Владивосток ровно через 16 суток. Какого числа месяца и в какой день недели он прибыл?
Всемирное координированное время
Всеми́рное координи́рованное вре́мя (UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1.
UTC было введено вместо устаревшего среднего времени по Гринвичу (GMT). Новая шкала времени UTC была введена, поскольку шкала GMT является неравномерной шкалой и связана с суточным вращением Земли. Шкала UTC основана на равномерной шкале атомного времени (TAI) и является более удобной для гражданского использования.
Так как между UTC и UT1 разница не превышает 0,9 с, если не требуется высокая точность, может использоваться более общее понятие Всемирное время (UT). В повседневной жизни, когда дробная часть секунд не важна, среднее время по Гринвичу (GMT) может рассматриваться как эквивалент UTC или UT1. В противном случае, когда разница между UTC и UT1 существенна, использования термина среднее время по Гринвичу (GMT) избегают.
Часовые пояса вокруг земного шара выражаются как положительное и отрицательное смещение от UTC.
Следует помнить, что время по UTC не переводится ни зимой, ни летом. Поэтому для тех мест, где есть переход на летнее время, меняется смещение относительно UTC.
Содержание
Метод расчёта UTC
Всемирное время UT является современной версией cреднего времени по Гринвичу, то есть среднего солнечного времени на Гринвичском меридиане. Из-за неравномерности вращения Земли Гринвичский меридиан вращается также неравномерно. Кроме того, в результате непрерывного перемещения оси вращения в теле самой Земли географические полюса смещаются по поверхности Земли, а вместе с ними изменяют своё положение и плоскости истинных меридианов. Из-за этих факторов различают следующие системы измерения времени (определены 1 января 1956 года):
Шкала наблюдаемого всемирного времени UT1 является неравномерной и неудобна для использования в гражданской жизни. Поэтому с 1964 года ввели равномерно-переменную шкалу времени UTC — всемирного координированного времени, связывающую шкалу UT1 и шкалу строго равномерного Международного атомного времени (TAI). Масштабы UTC и TAI равны, а нульпункт меняется скачком. Между UTC и UT1 накапливается расхождение, обусловленное, во-первых, неравномерностью шкалы UT1, а во-вторых, неравенством масштабов UT1 и TAI (1 атомная секунда не равна в точности 1 секунде UT1). При нарастании расхождения между UTC и UT1 до 0,9 с производится корректировка скачком на 1 с.
Дополнительная секунда, называемая «секунда координации» или «високосная секунда», добавляется 30 июня или 31 декабря при необходимости. Теоретически, может потребоваться и вычитание секунды, но пока, начиная с первого изменения 30 июня 1972 — все изменения были положительны, с добавлением секунды после секунды 23:59:59. Добавленная секунда обозначается 23:59:60. Добавление секунды определяется International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), согласно их наблюдению за вращением Земли.
Сигналы точного времени передаются по радио, телевидению и через Интернет в системе UTC.
Альтернативные названия
В Интернете также встречаются следующие названия: универсальное координированное время, всеобщее скоординированное время и др.
Аббревиатура
Аббревиатура UTC не имеет конкретной расшифровки. Когда в 1970 году требовалось создать не зависящее от языка сокращение, Международный союз электросвязи счёл, что английское CUT = Coordinated Universal Time или французское TUC = Temps Universel Coordonné не подходят на эту роль. Поэтому был предложен нейтральный вариант UTC.
См. также
Примечание: В Европе, США и некоторых других странах существует переход на летнее время. Он обычно осуществляется весной переводом часов на 1 час вперёд, а обратный переход осуществляется осенью переводом часов на 1 час назад. Таким образом, например, летнее время в Париже опережает UTC на 2 часа, а зимнее время в Париже — на 1 час. Время правок статей в Википедии указывается именно во времени UTC.
Ссылки
 Время | ||
|---|---|---|
| Базовые концепции | Время · Бесконечность · Доказательства существования бесконечности · Бессмертие · Глубокое время · История · Прошлое · Настоящее · Будущее · Футурология |   Портал:Время |
| Единицы измерения, диапазоны и промежутки времени | Хронометрия · UTC · UT · TAI · Терция · Секунда · Минута · Час · Звёздное время · Среднее солнечное время · Часовой пояс Часы · Астрариум · История приборов для измерения времени · Хорология · Морской хронометр · Солнечные часы · Водяные часы · Песочные часы · Атомные часы Календарь · День · Неделя · Месяц · Год · Тропический год · Григорианский календарь · Исламский календарь · Юлианский календарь Интеркаляция · Секунда координации · Високосный год | |
| Хронология | Астрономическая хронология · Календарная эра · Хроники · Датировка · Геохронология · Геологическое время · Геологическая история · Периодизация · Девиз правления · Временная линия | |
| Религия и мифология | Время сна · Кала · Калачакра (Колесо времени) · Пророчество · Божества времени и судьбы | |
| Философия | А-серии и В-серии · В-теория времени · Причина · Эндурантизм · Вечное возвращение · Этернализм · Событие · Пердурантизм · Презентизм · Темпоральный финитизм · Темпоральные части · The Unreality of Time | |
| Физика | Время в физике · Абсолютное пространство-время · Ось времени · Хронон · Координатное время · Четвёртое измерение · Планковская эпоха · Планковское время · Собственное время · Пространство-время · Теория относительности · Релятивистское замедление времени · Гравитационное замедление времени · Временная область · T-симметрия | |
| Биология | Хронобиология · Циркадный ритм | |
| Психология | Ментальная хронометрия · Чувство времени · Обманчивое настоящее | |
| Социология и антропология | Long Now Foundation · Временной распорядок · Хронометражные исследования времени | |
| Экономика | Абсолютное время в экономике · Банк времени · Час-валюта · Стоимость денег с учётом фактора времени | |
| Военное дело | Сверка часов · Время «Ч» | |
| См. также | Carpe diem · Длительность · Шестнадцатиричное время · Метрическое время · Пространство · Системное время · Tempus fugit · Временная капсула · Размер такта · Путешествие во времени | |
| Единицы измерения и стандарты времени | ||
|---|---|---|
| Науки: Физика, История (Летоисчисление), Астрономия, Геология, Палеонтология | ||
| Основные понятия | Время · Хронометрия · Шкала величин (время) · Метрология |   Портал |
| Международные стандарты | Всемирное координированное время (UTC) · Всемирное время (UT) · Международное атомное время (TAI) · ISO 31-1 · DUT1 · Секунда координации · Международная служба вращения Земли (IERS) · Земное время (TT) · Геоцентрическое координатное время (TCG) · Барицентрическое координатное время (TCB) · Гражданское время · Формат времени (12-часовой (AM/PM) · 24-часовой) · ISO 8601 · Линия перемены даты · Солнечное время · Часовой пояс · Летнее время | |
| Устаревшие стандарты | Эфемеридное время · Барицентрическое динамическое время (TDB) · Среднее время по Гринвичу (GMT) · Гринвичский меридиан | |
| Время в физике | Пространство-время · Хронон · Космологическая декада · Планковская эпоха · Планковское время · T-симметрия · Теория относительности · Релятивистское замедление времени · Гравитационное замедление времени · Время системы отсчёта · Собственное время · Time domain · Непрерывное время · Дискретное время · Абсолютное пространство и время | |
| Хорология | Часы · Астрариум · Атомные часы · Песочные часы · Хронометр · Радиочасы · Солнечные часы · Наручные часы · Водяные часы · История устройств для хранения времени · Уравнение времени · Complication | |
| Календарь | Астрономический · Юлианский · Григорианский · Исламский · Лунно-солнечный · Солнечный · Лунный · Эпакта · Интеркаляция · Високосный год · Тропический год · Равноденствие · Солнцестояние · Семидневная неделя · Дни недели · Алгоритм вычисления дня недели · Вруцелето | |
| Археология и геология | Международная стратиграфическая комиссия · Геохронологическая шкала · Датировка в археологии | |
| Хронология в астрономии | Nuclear time scale · Прецессия · Звёздное время · Галактический год | |
| Единицы измерения времени | Секунда · Минута · Час · День · Неделя · Фортнайт · Месяц · Год · Десятилетие · Век · Тысячелетие · Мгновение · Пятилетие (англ.) · Секулум (англ.) · Шейк (англ.) | |
| См. также | Хронология · Длительность · Системное время · Метрическое время · Mental chronometry · Стоимость денег с учётом фактора времени · Таймкипер · Декретное время | |
Полезное
Смотреть что такое «Всемирное координированное время» в других словарях:
всемирное координированное время — Шкала времени, поддерживаемая BIPM и Международной службой наблюдения за вращением Земли (IERS), которая является основой для координированной передачи стандартных частот и сигналов времени. По скорости UTC точно соответствует TAI, но отличается… … Справочник технического переводчика
всемирное координированное время — suderintasis pasaulinis laikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laiko skaičiavimo sistema, kuria tarptautinis atominis laikas suderinamas su pasauliniu laiku. Suderintojo pasaulinio ir pasaulinio laiko skirtumas negali… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Всемирное координированное время — 1. Шкала времени, основанная на секунде в системе единиц (СИ) Употребляется в документе: МСЭ, 2007 год … Телекоммуникационный словарь
Всемирное координированное время UTC — 3. Всемирное координированное время UTC Атомное время, корректируемое при необходимости на целую секунду в ту или иную сторону 31 декабря и (или) 30 июня таким образом, чтобы разница между ним и всемирным временем UT1 не превышала 0,9 с: çUTC… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
координированное время — система счёта времени, осуществляющая координацию атомного времени (см. Секунда) с всемирным временем, получаемым из астрономических наблюдений. Сигналы точного времени, передаваемые службами времени, соответствуют шкале всемирного… … Энциклопедический словарь
Время всемирное координированное — время, используемое в повседневной жизни, сигналы которого транслируются по радио. В его основе лежит атомная секунда, а числовое значение подбирается так, чтобы оно не отличалось от всемирного времени больше чем на 1 секунду … Астрономический словарь
Универсальное координированное время — У этого термина существуют и другие значения, см. УКВ. Универсальное координированное время, UTC (англ. бэкроним Universal Time, Coordinated) Универсальное время, также Всемирное координированное время, также Всеобщее скоординированное… … Википедия
время UTC — Всемирное координированное время, измеряемое атомными часами, показания которых периодически корректируются. [РТМ 68 14 01] Тематики спутниковая технология геодезических работ Обобщающие термины некоторые понятия, не входящие в данную… … Справочник технического переводчика
Всемирное время — или UT (англ. Universal Time) шкала времени, основанная на вращении Земли. Всемирное время является современной заменой среднего времени по Гринвичу (GMT), которое сейчас иногда некорректно используется в качестве синонима для… … Википедия
Время в Новой Зеландии — UTC+12 на карте часовых поясов мира: голубым зона UTC+12 в океанах; ярко жёлтым зона UTC+12 круглогодично; оранжевым Маг … Википедия