Astronomija

Kodėl laiko juostos skaičiuojamos kaip 360 ° / 24, o ne 361 ° / 24 arba 360 ° / 23,933?

Kodėl laiko juostos skaičiuojamos kaip 360 ° / 24, o ne 361 ° / 24 arba 360 ° / 23,933?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pagrindas: Aš ruošiuosi būti geografijos mokytoju. Šiuo metu turiu praktikos pamokas ir aptarsiu saulės laiką ir standartinį laiką su klase. Dabar aš suklupau dėl klausimo, į kurį neradau atsakymo:

Mes mokome studentus:

  • Sideralinė diena: per 23 val. 56 min. Žemė pasisuka 360 °
  • Saulės diena: per 24 valandas žemė pasisuka 361 °

Mes taip pat mokome, kad norint sukonstruoti laiko juostas (kaip saulės laiko pakaitalą), 360 ° padalijama iš 24 (kad būtų zona kiekvienai dienos valandai), o tai lemia 24 zonas, kurių kiekviena yra 15 °.

Dabar mano klausimas yra toks: kodėl derinamos siderinės dienos ir saulės dienos priemonės? Arba kitaip: Kodėl negalima apskaičiuoti 361 ° / 24 arba 360 ° / 23,933?


Žemė vieną kartą pasisuka per 23 valandas 56 minutes. Tačiau tai nėra aktualu daugumai žmonių. Žinoma, po 23 valandų 56 minučių žvaigždės vėl bus toje pačioje padėtyje, tačiau saulė nebus toje pačioje padėtyje.

Daugeliui žmonių yra kur kas svarbiau matuoti laiką nuo vidurdienio iki pietų. Vidutinis laikas nuo vidurdienio iki vidurdienio yra 24 valandos. Taip yra todėl, kad saulės judėjimas yra tiek Žemės verpimo, tiek Žemės orbitos aplink saulę derinys. Žemės orbitinis judėjimas prideda keturias minutes. Taip pat turėtumėte mokyti studentus

  • Per dvidešimt keturias valandas saulė įsibėgėja 360 laipsnių. (saulės diena)

Laiko juostos pagrįstos laikrodžio laiku, kuris pagrįstas saulės, o ne žvaigždžių judesiu.


Štai šiek tiek kitoks būdas galvoti apie tai, kuris gali būti naudingas jums ir (arba) studentams. Norėdami atsakyti į klausimą „per kiek laiko Žemė pasisuka vieną kartą savo ašyje?“ pirmiausia turite atsakyti „sukti kokio atskaitos taško atžvilgiu?“

Jei paklausite, per kiek laiko pasisuka, kad žvaigždė sugrįžtų į tą pačią padėtį, tai yra 23 valandos ir 56 minutės. Jei vietoj to paklausite, per kiek laiko Saulė sugrįžta į tą pačią padėtį, tai yra 24 valandos. Kitaip tariant, per 24 valandas Žemė pasisuka 360 laipsnių kampu Saulės atžvilgiu. (Ir lygiai taip pat tiesa, kad 23h56m žemė pasisuka 360 laipsnių kampu žvaigždžių atžvilgiu.)

Priežastis, kodėl jiedu skiriasi, yra ta, kad judame labiau Saulės atžvilgiu nei žvaigždžių atžvilgiu.

Kas yra svarbiau laikui bėgant Žemėje? Žinoma, tai Saulė, todėl 360 laipsnių kampą padalijame iš 24 valandų.

Tokie vaizdai rodo stebėtojo perspektyvą už Žemės ribų, tačiau stebėtojui, pritvirtintam prie Žemės, Saulė mūsų danguje per 24 valandas iš tikrųjų juda (vidutiniškai) 360 laipsnių kampu.


Mes mokome studentus:

  • Sideralinė diena: per 23 val. 56 min. Žemė pasisuka 360 °
  • Saulės diena: per 24 valandas žemė pasisuka 361 °

Tu turėtum ne to mokyk savo mokinius.

Vietoj to turėtumėte mokyti savo mokinius, kad Žemė užtrunka 23 valandas ir 56 minutes, kad pasisuktų 360 ° atokių žvaigždžių atžvilgiu. Taigi, kodėl mes naudojame 24 valandas per parą? Priežastis, kodėl mes naudojame 24 valandas per parą, o ne 23 ir 56 minutes, yra ta, kad nutolusios žvaigždės nevaldo mūsų gyvenimo.

Yra viena žvaigždė, kuri nėra tokia nutolusi, kuri valdo mūsų gyvenimą. Ta žvaigždė yra Saulė. Tai, kad Žemė skrieja aplink Saulę, reiškia, kad Žemei pasisukti 360 ° Saulės atžvilgiu reikia šiek tiek ilgiau, maždaug keturiomis minutėmis ilgiau. Per vienerius metus Žemė pasisuka dar kartą tolimų žvaigždžių atžvilgiu nei Saulės atžvilgiu.


Jei sakote, kad viena vieta yra viena valanda priekyje kitos, tai reiškia, kad dienos laikas, kai saulė pasiekia didžiausią matomą pirmosios vietos aukštį, yra viena valanda prieš antrąją. Laiko juostos nurodo tariamą saulės, o ne žemės judėjimą. Taigi jie apskaičiuojami kaip saulės diena, padalyta iš 360 laipsnių. Kitaip tariant, ankstyviausi laikrodžiai buvo saulės laikrodžiai. Saulės laikrodžio šešėlis pakyla 360 laipsnių kampu (tai nėra matoma nakties daliai, tačiau galime jį modeliuoti taip, kad yra įsivaizduojamas šešėlis, kuris ir toliau juda).


Visi kiti atsakymai yra gana techniški, tačiau pagrįstai paprasta loginė grandinė laiko zonas laiko 360 ° / 24. Apsvarstykite tai:

  • Kadangi per parą yra 24 valandos, prasminga Žemę padalyti į 24 laiko juostas.
  • Apskritime yra 360 °, nes taip apibrėžiami laipsniai.
  • Norėdami visiškai padengti Žemės apimtį, turite atsižvelgti į tiksliai 360 °. Jei atsiskaitysite daugiau, tada Žemę apvyniosite ne vieną kartą ir galiausiai sutapsite keletą laiko juostų. Jei atsiskaitysite mažiau, tada atsiras Žemės gabalas, esantis už visų laiko juostų ribų.
  • Todėl vidutinė laiko juosta turi būti tiksliai 360 ° / 24 (arba 15 °).
  • Teisybės dėlei prasmingiausia visas laiko zonas nustatyti ties 15 °, pradedant nuo kažkokios linijos, kurią vadiname 0 °. (Tada, jei kai kurios tautos nori susipainioti su savo laiko juostomis, galima šiek tiek pakoreguoti. Ir būtent taip atsitiko.)

Nors matau atsakymą keletą kartų, manau, kad jie studentui yra per daug sudėtingi. Man 13 metų, o mano tėtis parodė mane į šią temą.

Štai kaip aš tai matau. Žemė sukasi, o Žemė sukasi aplink Saulę. Kiek laiko reikia, kad žvaigždė suktųsi visą kelią ir vėl pasirodytų toje pačioje vietoje skirtingi nei laikas, per kurį Saulė sukasi visą kelią ir vėl pasirodė toje pačioje vietoje.

Kuris man įdomus, kai kokia žvaigždė kyla ir leidžiasi? Arba kai Saulė teka ir leidžiasi? Kadangi atsibundu pagal saulę, o vakarienę valgau pagal saulę, man iš tikrųjų rūpi tik tada, kai saulė leidžiasi ar teka. Taigi savo dienas matuojame ne žvaigždėmis, o saule.

Kiek valandų ir minučių užtrunka tiksliai, neįdomu.

Paprašykite savo mokinių perskaityti aplink pasaulį per 80 dienų. Pabaigoje yra staigmena dėl to tiksliai!


Tai ne visai atsakymas, bet daugiau nei paprastas komentaras. Kalbėdamas apie atstumus turiu omenyje (kampinius) atstumus danguje, kai kalbu apie padėtį, turiu galvoje padėtį danguje. Aš laikausi antžeminio stebėtojo požiūrio.

1, Žvaigždėtas dangus (ir viskas jame, įskaitant Saulę, Mėnulį, planetas) sukasi aplink tašką netoli „Polaris“ (šiaurės dangaus polius)

2, Duota žvaigždė (ir viskas, kas nejuda žvaigždžių atžvilgiu) pasiekia maksimalų aukštį virš horizonto pietuose (pagal apibrėžimą). Tai vadinama kulminacija.

3, intervalas tarp dviejų vienas po kito einančių žvaigždės kulminacijų yra gana pastovus ir vadinamas siderine diena. Jo trukmė yra maždaug 23 valandos ir 56 minutės

4, Saulė juda žvaigždžių atžvilgiu tiksliai apibrėžtu keliu, vadinamu ekliptika. Šiame paveikslėlyje rodomas žvaigždėtas dangus palei ekliptiką 2020 m. Balandžio 12 d. Su saule ir planetomis. Ekliptika yra horizontali oranžinė linija viduryje.

5, Saulė eina palei ekliptiką į kairę ir kelionę užbaigia per vienerius metus. Ekliptikos ilgis yra 360 laipsnių, metai turi šiek tiek daugiau nei 360 dienų, taigi Saulė per vieną dieną juda beveik vienu laipsniu.

Pavyzdžiui, gegužės pabaigoje Saulė kiekvienais metais praeina tarp žymiausių žvaigždžių grupių palei ekliptiką, Plejades ir Hyades. Tai tikra SOHO palydovo nuotrauka.

6, Kai matuojate Saulės kulminaciją, turite gauti daugiau nei pietų dieną

7, Kadangi, kaip daugelis kitų pastebėjo savo komentaruose ir atsakymuose, mūsų gyvenimą (vis dar) valdo dienos šviesa (Saulė), dieną mes apibrėžiame pagal Saulės kulminaciją, o ne žvaigždes. Taip yra todėl, kad Saulės (o ne sideralinė) diena turi 24 valandas.

6. Jei vidurdienį apibrėšite kaip laiką, kai tikroji Saulė yra pietuose, gausite vidurdienį skirtingais laikais skirtingose ​​geografinėse ilgumose. Tai rimta problema, kai reikia derinti, tarkime, geležinkelio tvarkaraščius. Dėl šios priežasties buvo įvestos laiko juostos.

7, Nors šoninės dienos ilgis yra (pagrįstai) pastovus, saulės dienos, išmatuotos naudojant tikrąją Saulę, ilgis per metus būna nevienodas (Saulės judėjimas palei ekliptiką nėra vienodas, o skirtingos ekliptikos dalys turi skirtingą atstumą nuo dangaus šiaurės ašigalio). Taigi pastovus 24 dienų ilgis yra abstrakcija - jūs turite „stebėti“ išgalvoto taško, vadinamo vidutine saule, kulminaciją.


UTC yra laiko standartas, dažniausiai naudojamas visame pasaulyje. Pasaulio laiko centrai sutiko, kad jų laiko skalės būtų tiksliai sinchronizuotos arba suderintos, todėl pavadinimas „Koordinuotas pasaulinis laikas“.

UTC nustatymui naudojami du komponentai:

    (TAI): laiko skalė, apjungianti maždaug 400 labai tikslių atominių laikrodžių išvestį visame pasaulyje ir užtikrinanti tikslų mūsų laikrodžių spartos greitį. (UT1): taip pat žinomas kaip astronominis laikas arba saulės laikas, tai reiškia Žemės sukimąsi. Jis naudojamas lyginant TAI numatytą tempą su realiu dienos Žemės ilgiu.

Ne tas pats kaip vietinis laikas

Laiko juostos terminas dažnai vartojamas vietoj vietinio laiko. Pavyzdžiui, DST metu įprasta sakyti, kad & ldquoKalifornija ir Arizona dabar yra toje pačioje laiko juostoje. & Rdquo Tačiau teisinga būtų pasakyti: & ldquoKalifornijoje ir Arizonoje dabar yra tas pats vietinis laikas. & Rdquo

Priežastis ta, kad Kalifornijos vietinis laikas DST metu yra UTC-7, tačiau standartinis laikas Kalifornijoje yra minusas dar viena valanda: UTC-8. Tačiau Arizonos vietos laikas visada yra UTC-7, nes Arizonoje nėra DST, ir jie išlieka įprastu laiku visus metus.


Saulės diena

Skirtingai nuo žvaigždžių dienos, saulės diena - vienas pilnas saulės ir tamsos ciklas - yra daug ilgesnio kintamumo. Tačiau kintamumo dydis iš dalies priklauso nuo to, kada apsvarstysite dienos pradžią. Pavyzdžiui, galite laikyti „naują dieną“ prasidedančia auštant, saulei tekant, arba galite laikyti dieną besibaigiančia saulei leidžiantis - tokiu atveju kita diena prasideda saulėlydžio metu. (Kelios garsios religijos vis dar naudoja pastarąją sistemą.) Trečias pasirinkimas yra pasakyti, kad nauja diena prasideda tiksliai nakties viduryje - pusiaukelėje tarp saulėlydžio ir saulėtekio. (Šią akimirką galima pavadinti „tikra vidurnakčiu“.) Bet kurioje iš šių sistemų dienos trukmė kinta ištisus metus, tačiau vidutinė trukmė yra 24 valandos. Tačiau vidurnakčio sistemos dienos ilgio kintamumas yra žymiai mažesnis nei aušros ar sutemos sistemose.

Dabartinėje mūsų įprasto laiko sistemoje nauja diena iš tikrųjų prasideda vidurnaktį, išskyrus tai, kad tai nėra tiesa vidurnaktis. Bet kurioje vietoje, bet kurią dieną, gali būti reikšmingas skirtumas tarp tikrojo vidurnakčio ir vidurnakčio pagal standartinį laiką. JAV skirtumas gali būti toks didelis kaip valanda - o vasaros sezono mėnesiais skirtumas gali siekti net dvi valandas. Tolimojoje Vakarų Kinijoje skirtumas tarp standartinio laiko ir tikrojo laiko yra trys valandos, kurį sukėlė visa šalis į vieną laiko juostą.

Nors tikros saulės dienos trukmę galite laikyti laiko trukme nuo vieno tikro vidurnakčio iki kito tikro vidurnakčio, pagrįsta alternatyva yra tai laikyti laiko trukme nuo vieno tikro vidurdienio iki kito tikro vidurdienio. Bet kurioje tam tikroje vietoje tikras vidurdienis įvyksta lygiai pusiaukelėje tarp saulėtekio ir saulėlydžio (darant prielaidą, kad horizontas yra gana plokščias, be kalnų). Tai taip pat momentas, kai saulė tą dieną pasiekia aukščiausią dangaus tašką. Šiauriniuose vidutinio klimato regionuose saulė yra tiesiai į pietus tiesą vidurdienį. Pietiniuose vidutinio klimato regionuose saulė tikrąją vidurdienį yra tiesiai į šiaurę. Tropikuose, tai yra bet kurioje pasaulio vietoje, kuri yra į pietus nuo vėžio atogrąžų ir į šiaurę nuo Ožiaragio atogrąžų, saulė bus tiesiai į šiaurę arba tiesiai į pietus tiesų vidurdienį, priklausomai nuo metų dienos yra. Be to, du kartus per metus tropikuose saulė tiesiai virš galvos yra ties vidurdienį. Tikslios šio reiškinio datos skiriasi priklausomai nuo vietos platumos.


Santrauka

Ar pabundate aušros metu, ar jums reikia žadintuvo, kad kiekvieną rytą jus pažadintumėte? Tai gali jus nustebinti, kad abu ne visada sinchronizuojami. Šiais laikais laikrodžiams nustatyti naudojamas „Saulės laikas“. Kuris laiko matavimo metodas yra tiksliausias? Pasiruoškite sinchronizuoti laikrodžius!

Laiko matavimas yra mokslas, kaip tiksliai ir tiksliai išlaikyti laiką. Žmonės tūkstančius metų ieškojo laiko matavimo būdų, paprastai paremtų žemės, mėnulio, saulės ir žvaigždžių judesiais. Šiais laikais naudojami šiuolaikiniai atominiai laikrodžiai, nepriklausantys nuo astronominio laiko nustatymo metodų. Tačiau astronomams vis tiek reikia žinoti laiką pagal Saulės sistemos judesius. Vienos sekundės skirtumas gali priversti praleisti svarbų astronominį reiškinį žiūrint į netinkamą dangaus vietą ar laiką.

Kokie yra skirtingi laiko matavimo būdai? Yra trys pagrindiniai laiko matavimo būdai: standartinis laikas, sideralinis laikas ir saulės laikas.

Standartinis laikas - Navigacijos ir astronomijos tikslais naudinga turėti vieną laiką visai Žemei. Dėl istorinių priežasčių šiuo „pasaulio“ laiku buvo pasirinktas laikas Grinviče, Anglijoje (0 laipsnių ilgumos), vietoje, vadinamoje pagrindiniu dienovidiniu. Šis laikas vadinamas Visuotiniu laiku (UT) ir matuojamas naudojant pažangų atominį laikrodį Grinviče, Anglijoje. Standartinis laikas koreguoja laiką nuo Universalaus laiko dienovidinyje iki jūsų vietos laiko, naudodamas regionus, vadinamus laiko juostomis. Pavyzdžiui, jei gyvenate San Francisko įlankos rajone, esate Ramiojo vandenyno standartinėje laiko juostoje, o tai reiškia, kad atimate 8 valandas iš universalaus laiko, matuojamo meridiane, kad gautumėte vietinį standartinį laiką.

Sidabrinis laikas - Sideralinis laikas matuojamas pagal žvaigždžių padėtį danguje. Sideralinis laikas kartais vadinamas astronominiu arba dangaus laiku. Sideralinė diena yra laikas, per kurį tam tikra žvaigždė keliauja aplink ir pasiekia tą pačią padėtį danguje. Sideralinė diena yra šiek tiek trumpesnė nei vidutinė diena, trunkanti 23 valandas, 56 minutes ir 4,1 sekundės. Sideralinė diena yra padalinta į 24 siderealines valandas, kurios kiekviena yra padalinta į 60 sidereal minučių ir pan.

Saulės laikas - Saulės laikrodžiai matuoja laiką pagal faktinę Saulės padėtį vietiniame danguje ir gali būti matuojami naudojant saulės laikrodį ar gnomoną. Šis laikas vadinamas tariamuoju (arba vietiniu) saulės laiku. Vidurdienis yra tikslus momentas, kai Saulė yra ant dienovidinio (tai yra įsivaizduojama linija, einanti iš šiaurės į pietus per zenitą), o saulės laikrodis meta trumpiausią šešėlį. Prieš vidurdienį, Saulei einant į dienovidinį, tariamasis Saulės laikas yra priešmeridianas (ryto), o praėjus vidurdieniui tariamasis Saulės laikas yra po dienovidinio (p.).

Kodėl skiriasi standartinis laikas, sideralinis ir saulės laikas? Taip atsitinka todėl, kad Žemė juda per kosmosą (skrieja aplink saulę) ir sukasi aplink savo ašį. Yra įvairių Žemės orbitos variantų (pavyzdžiui, tai, kad orbita yra elipsė, o ne apskritimas), dėl kurių skiriasi laiko laikymo metodai. Galvą sukti apie šias skirtingas sąvokas gali būti sunku. 1 paveiksle pateikiamas labai paprastas paaiškinimas, tačiau jis bus naudingas, jei perskaitysite bibliografijos nuorodas.


Figūra 1. Įsivaizduokite, kad Žemė (mėlynas apskritimas) skrieja aplink Saulę (geltonas apskritimas) ir sukasi aplink savo ašį rodyklėmis nurodytomis kryptimis. Anot Žemės stebėtojo, 1 metu Saulė ir tolima žvaigždė yra tiesiai virš galvos. Antrą kartą Žemė pasuko 360 laipsnių kampu, o tolima žvaigždė vėl yra tiesiai virš galvos (praėjo viena visa šoninė diena). Tačiau kadangi Žemė ne tik sukosi aplink savo ašį, bet ir judėjo aplink ją, ji turi suktis toliau kol Saulė vėl bus tiesiai virš galvos (praėjo viena visa Saulės diena). Tai reiškia, kad saulės diena yra šiek tiek ilgesnė už šalutinę. (Vaizdo kreditas: „Wikimedia Commons“ vartotojas Gdr, 2005. Antraštės informacija iš „Wikipedia“ puslapio apie saulės laiką, žr. Bibliografiją.)

Šiam eksperimentui internete ieškokite saulės ir šalutinio laiko skaičiuoklių. Yra daugybė skirtingų svetainių, kurios apskaičiuos saulės ir (arba) šalutinį laiką tam tikroje vietoje tam tikru standartiniu laiku. Užrašykite kiekvieno metų mėnesio standartinį, šalutinį ir saulės laiką Grinviče, Anglijoje ir savo gimtajame mieste (pasirinkite pastovią dieną, pavyzdžiui, kiekvieno mėnesio 1-ąją), naudodamiesi tokia lentele kaip 1 lentelė. Tada apskaičiuokite skirtumą tarp Grinvičo ir gimtojo miesto. Pavyzdžiui, jei universalus standartinis laikas Grinviče yra 18:00 (18:00:00), o laikas jūsų gimtajame mieste yra 10:00 (10:00:00), tada skirtumas būtų 8 valandos (8:00:00). Atkreipkite dėmesį į šio žingsnio datas, nes kartais Grinviče laukia diena į priekį ir jums teks tam prisitaikyti, nes paroje yra tik 24 valandos! Pavyzdžiui, jei vasario 7 d. Grinviče yra 2 valandą ryto (2:00:00), o gimtojoje mieste vasario 6 dieną (18:00:00) yra 18:00, teisingą atsakymą gausite tik tuo atveju, jei pirmą kartą prie 24 valandų dienos pridėkite papildomas Grinvičo laiko valandas ir tada atimkite taip: 24 + 2 = 26 ir 26 - 18 = 8 valandų skirtumas.

Galiausiai padarykite linijos diagramą su mėnesiu x ašyje ir skirtumas taikydami tris laiko skaičiavimo metodus tarp Grinvičo ir jūsų gimtojo miesto ašyje. Kodėl kai kurie metodai ištisus metus skiriasi? Ką tai gali pasakyti apie kasmetinius saulės ir žemės judesius? Kuo standartinis laikas naudingesnis? Ar galite naudoti šią informaciją, norėdami sudaryti vietovės laiko lygtį?

Standartinis laikas Sidabrinis laikas Saulės laikas
Mėnuo Grinvičas, Anglija Tavo
Miesto valstija
Skirtumas Grinvičas, Anglija Tavo
Miesto valstija
Skirtumas Grinvičas, Anglija Jūsų miestas, valstija Skirtumas
Vasario mėn
Kovo mėn
Balandžio mėn
Gegužė
ir kt.
1 lentelė. Duomenų lentelės pavyzdys.

Kodėl laiko juostos skaičiuojamos kaip 360 ° / 24, o ne 361 ° / 24 arba 360 ° / 23,933? - Astronomija

Saulės laikas matuojamas atsižvelgiant į Saulės padėtį. Pirmiausia apytiksliai mūsų civiliniai laikrodžiai yra pagrįsti saulės laiku ir yra suprojektuoti taip, kad Saulei kertant stebėtojo dienovidinį laikas būtų apie vidurdienį, t. Y. 12:00. (Pasaulis suskirstytas į laiko juostas taip, kad kiekvienoje vietoje tai būtų maždaug tiesa.). Žinoma, akivaizdų Saulės judėjimą dangumi iš tikrųjų lemia Žemės sukimasis. Taigi mūsų laikrodžiai matuoja laiko trukmę, reikalingą Žemei vieną kartą pasisukti Saulės atžvilgiu. Mūsų požiūriu, Saulė aplink Žemę sukasi kas 24 valandas. Šis laikotarpis yra žinomas kaip saulės diena ir apibrėžiamas kaip vidutinė laiko trukmė, per kurią Saulė grįžta į tą pačią dangaus vietą, pvz. stebėtojo dienovidinis. (Saulės dienos ilgis iš tikrųjų per metus skiriasi nedaug dėl elipsės formos Žemės orbitos ir Žemės ašinio 23,5 ° laipsnių pasvirimo, palyginti su ekliptika, žr. Laiko lygtis)

Per vieną dieną Žemė juda apie 1 ° laipsniais išilgai savo orbitos aplink Saulę (360 ° laipsniai, padalyti iš 365,25 dienų, yra maždaug 1 °). Todėl per vieną saulės dieną Žemė turi suktis 360 ° ir plius 1 °, kad Saulė grįžtų į tą pačią dangaus padėtį. Taigi tikrasis Žemės sukimosi laikotarpis, palyginti su tolimomis žvaigždėmis, t. Y. Laikas, kai Žemė sukasi 360 °, yra mažiau nei viena saulės diena.

Jei 1 padėtyje stebėtojas (raudona rodyklė) pradeda savo laikrodį, kai Saulė vidurdienį kerta meridianą, tai po vienos saulės dienos yra 3 padėtis, nes stebėtojas vėl mato Saulę per meridianą. Judėdama iš 1 padėties į 3 padėtį, Žemė pasisuko daugiau nei 360 °. Palyginti su tolimomis žvaigždėmis, Žemė pasiekė vieną posūkį pasiekusi 2 padėtį. Taigi tikrasis Žemės sukimosi periodas yra mažesnis nei saulės diena.

Laikotarpis, kai Žemė pasisuks 360 °, palyginti su tolimomis žvaigždėmis, vadinamas sideralinė diena ir yra 23h 56m 04s saulės dienos. Tai yra maždaug 4 minutėmis mažiau nei saulės dieną. Sideralinė diena yra padalinta į 24 siderealo valandas. Kiekviena sideralinė valanda yra padalinta į 60 sidereal minučių, o kiekviena sidereal minute - 60 sekundžių.

A šalutinis laikrodis yra skirtas 24 valandų šalutiniam laikui įveikti per 23 val. 56m 04s civilinio (saulės) laiko. Kadangi toks laikrodis veikia tokiu pat greičiu kaip ir Žemės sukimasis, jį galima tiesiogiai naudoti norint tiksliai nurodyti, kiek Žemė pasisuko. Pavyzdžiui, jei matome, kad šalutinis laikrodis keičiasi 6 val., Mes iš karto žinome, kad Žemė pasisuko 90 laipsnių kampu, t. Y. 360 laipsnių kampu & # 215 6/24.

Mes naudojame terminą vietos šalutinis laikas žymėti RA koordinatę dangaus sferoje, kuri šiuo metu guli stebėtojo dienovidinyje. Primename, kad RA koordinatė matuoja padėtis aplink dangaus sferos pusiaują (t. Y. Prilygsta ilgumai Žemės paviršiuje) ir turi laiko vienetus (valandas, minutes, sekundes). Dabar paimkite šalutinį laikrodį ir sureguliuokite laiką, kad perskaitytumėte RA koordinatę, kuri šiuo metu kerta jūsų dienovidinį. Šis laikrodis dabar visada parodys RA koordinatę, esančią jūsų dienovidinyje, nes ji tiksliai veiks pagal tikrąjį Žemės sukimosi greitį. Taigi

vietinis šalutinis laikas (LST) = RA stebėtojo dienovidinyje


Ilgumos matavimas šiandien

Šiandien ilgumas tiksliau matuojamas atominiais laikrodžiais ir palydovais. Žemė vis dar vienodai padalyta į 360 ° ilgumos, o 180 ° yra į rytus nuo pagrindinio dienovidinio ir 180 ° į vakarus. Išilginės koordinatės yra padalintos į laipsnius, minutes ir sekundes, 60 minučių sudarant laipsnį, o 60 sekundžių - minutę. Pavyzdžiui, Pekinas, Kinijos ilguma yra 116 ° 23'30 "E. 116 ° rodo, kad jis yra netoli 116 dienovidinio, o minutės ir sekundės rodo, kiek arti tos linijos." E "rodo, kad ji yra tas atstumas į rytus nuo pagrindinio dienovidinio. Nors ilgis yra retesnis, ilgumą taip pat galima užrašyti dešimtainiais laipsniais. Pekino vieta šiuo formatu yra 116,391 °.

Be „Prime Meridian“, kuris šiandienos išilginėje sistemoje yra 0 ° ženklas, „International Date Line“ taip pat yra svarbus žymeklis. Tai yra 180 ° dienovidinis, esantis priešingoje Žemės pusėje, ir čia susitinka rytinis ir vakarinis pusrutuliai. Tai taip pat žymi vietą, kurioje oficialiai prasideda kiekviena diena. Tarptautinėje datų linijoje vakarinė linijos pusė visada yra viena diena prieš rytinę pusę, nesvarbu, koks paros laikas yra, kai linija kirsta. Taip yra todėl, kad Žemė savo ašimi sukasi į rytus.


„Epoch“ ir „Unix“ laiko žymos konvertavimo įrankiai

„Unix“ laiko žyma yra būdas stebėti laiką kaip bendrą sekundžių skaičių. Šis skaičiavimas prasideda „Unix“ epochoje, 1970 m. Sausio 1 d., UTC. Todėl unix laiko žyma yra tik sekundžių skaičius tarp konkrečios datos ir Unix epochos. Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį (dėka šios svetainės lankytojų komentarų), kad šis laiko momentas techniškai nesikeičia, nesvarbu, kur esate Žemės rutulyje. Tai labai naudinga kompiuterinėms sistemoms, norint sekti ir rūšiuoti datuotą informaciją dinaminėse ir paskirstytose programose tiek internete, tiek kliente.

Žmogaus skaitymo laikas Sekundės
1 valandą 3600 sekundžių
1 diena 86400 sekundžių
1 savaitė 604800 sekundžių
1 mėnuo (30,44 dienos) 2629743 sekundės
1 metai (365,24 dienos) 31556926 sekundės


Kodėl minutė yra padalinta į 60 sekundžių, valanda į 60 minučių, vis dėlto paroje yra tik 24 valandos?

Šiuolaikiniame pasaulyje plačiausiai naudojama skaitmenų sistema yra dešimtainė (10 pagrindo), tikriausiai, atsiradusi todėl, kad žmonėms buvo lengva skaičiuoti pirštais. Vis dėlto civilizacijos, kurios pirmą kartą padalino dieną į mažesnes dalis, naudojo skirtingas skaičių sistemas, konkrečiai dvylikos (12 pagrindo) ir seksagesimalios (60 bazės).

Dėl dokumentuotų įrodymų, kad egiptiečiai naudoja saulės laikrodžius, dauguma istorikų juos vertina kaip pirmąją civilizaciją, padalinę dieną į mažesnes dalis. Pirmieji saulės laikrodžiai buvo tiesiog įdėti į žemę kuolai, kurie laiką nurodė susidariusio šešėlio ilgiu ir kryptimi. Jau 1500 m. Pr. M. E. Egiptiečiai sukūrė pažangesnį saulės laikrodį. T formos juostelė, padėta žemėje, šis prietaisas buvo sukalibruotas, kad intervalas tarp saulėtekio ir saulėlydžio būtų padalytas į 12 dalių. Šis suskirstymas atspindėjo Egipto dvyliktokų sistemos naudojimą - skaičiaus 12 svarba paprastai siejama su tuo, kad jis yra lygus mėnulio ciklų skaičiui per metus arba pirštų sąnarių skaičiui kiekvienoje rankoje (po tris kiekvienoje rankoje). keturi pirštai, išskyrus nykštį), todėl nykščiu galima suskaičiuoti iki 12. Naujos kartos saulės laikrodis greičiausiai suformavo pirmą vaizdą to, ką dabar vadiname valanda. Nors valandos per dieną buvo maždaug vienodos, jų ilgis per metus skyrėsi, o vasaros valandos buvo daug ilgesnės nei žiemos.

Be dirbtinės šviesos šio laikotarpio žmonės saulėtą ir tamsų periodą vertino kaip dvi priešingas sritis, o ne kaip tos pačios dienos dalį. Be saulės laikrodžių pagalbos tamsaus laiko tarpą tarp saulėlydžio ir saulėtekio padalinti buvo sudėtingiau nei padalinti saulės apšviestą periodą. Laikmečiu, kai pirmą kartą buvo naudojami saulės laikrodžiai, Egipto astronomai taip pat pirmiausia pastebėjo 36 žvaigždžių rinkinį, kuris dangaus ratą padalijo į lygias dalis. Nakties praėjimą galima pažymėti 18 šių žvaigždžių pasirodymu, iš kurių trys buvo priskirtos kiekvienam iš dviejų prieblandos periodų, kai žvaigždės buvo sunkiai įžiūrimos. Viso tamsos periodą pažymėjo likusios 12 žvaigždžių, todėl vėl atsirado 12 nakties padalijimų (dar vienas linkimas į dvylikos dešimtainę sistemą). Naujosios karalystės laikais (nuo 1550 iki 1070 m. Pr. Kr.) Ši matavimo sistema buvo supaprastinta, naudojant 24 žvaigždžių rinkinį, iš kurių 12 žymėjo nakties praėjimą. Klepsidra arba vandens laikrodis taip pat buvo naudojamas nakties laiko fiksavimui ir buvo bene tiksliausias senovės pasaulio laiko matavimo prietaisas. Laikrodis - jo pavyzdys, rastas Amono šventykloje Karnake, datuojamas 1400 m. Pr. M. E. - laivas su nuožulniais vidiniais paviršiais, leidžiančiu sumažinti vandens slėgį, užrašytas svarstyklėmis, žyminčiomis nakties pasiskirstymą į 12 dalių per įvairius mėnesius.

Kai šviesus ir tamsus laikas buvo padalintas į 12 dalių, 24 valandų dienos koncepcija buvo įprasta. Tačiau fiksuoto ilgio valandų samprata atsirado tik helenizmo laikotarpiu, kai Graikijos astronomai pradėjo naudoti tokią sistemą savo teoriniams skaičiavimams. Hiparchas, kurio darbas daugiausia vyko nuo 147 iki 127 m. Pr. Kr., Pasiūlė dieną padalinti į 24 lygiadienio valandas, atsižvelgiant į lygiadienio dienomis stebėtas 12 dienos dienos šviesos ir 12 valandų tamsos. Nepaisant šio pasiūlymo, pasauliečiai daugelį šimtmečių ir toliau naudojo sezoniškai skirtingas valandas. (Fiksuoto ilgio valandos tapo įprasta tik po to, kai XIV amžiuje pirmą kartą Europoje pasirodė mechaniniai laikrodžiai.)

Hiparchas ir kiti graikų astronomai naudojo astronomijos metodus, kuriuos anksčiau sukūrė babiloniečiai, gyvenę Mesopotamijoje. Babiloniečiai atliko astronominius skaičiavimus pagal seksagesimalinę (60 bazės) sistemą, kurią paveldėjo iš šumerų, kurie ją sukūrė apie 2000 m. Nors nežinoma, kodėl pasirinktas 60, tai ypač patogu išreikšti trupmenas, nes 60 yra mažiausias skaičius, padalijamas iš pirmųjų šešių skaičiavimo skaičių, taip pat iš 10, 12, 15, 20 ir 30.

Nors ji daugiau nenaudojama bendram skaičiavimui, seksagesimali sistema vis dar naudojama matuojant kampus, geografines koordinates ir laiką. Tiesą sakant, tiek apskritas laikrodžio paviršius, tiek Žemės rutulio sfera yra skolingi 4000 metų senumo babiloniečių skaitinei sistemai.

Graikų astronomas Eratosthenesas (gyvenęs apie 276–1946 m. ​​Pr. M. E.) Naudodamas seksualinę sistemą suskirstė ratą į 60 dalių, kad būtų sukurta ankstyvoji geografinė platumos sistema, horizontalios linijos eidamos per gerai žinomas žemės vietas ties laikas. Po šimtmečio Hiparchas normalizavo platumos linijas, paversdamas jas lygiagrečiomis ir paklusniomis žemės geometrijai. Jis taip pat sukūrė ilgumos linijų sistemą, apimančią 360 laipsnių ir einančią iš šiaurės į pietus, nuo ašigalio iki ašigalio. Savo traktate Almagestas (apie 150 m. po Kr.) Claudius Ptolemy paaiškino ir išplėtė Hipparcho kūrybą, suskirstydamas kiekvieną iš 360 platumos ir ilgumos laipsnių į mažesnius segmentus. Kiekvienas laipsnis buvo padalintas į 60 dalių, kurių kiekviena vėl buvo padalinta į 60 mažesnių dalių. Pirmasis skyrius, partes minutae primae, arba pirmoji minutė tapo žinoma kaip & quotminute. & quot. Antroji segmentacija, partes minutae secundae, arba & quotsecond minute, & quot tapo žinomas kaip antrasis.

Tačiau minutės ir sekundės nebuvo naudojamos kasdieniam laiko skaičiavimui, bet praėjus daugeliui šimtmečių po Almagestas. Laikrodžio ekranai valandą padalijo į puses, trečdalius, ketvirčius ir kartais net į 12 dalių, bet niekada ne iš 60. Tiesą sakant, valanda paprastai nebuvo suprantama kaip 60 minučių trukmė. Plačiajai visuomenei nebuvo tikslinga svarstyti minučių, kol XVI amžiaus pabaigoje pasirodė pirmieji mechaniniai laikrodžiai, rodantys minutes. Net ir šiandien daugelio laikrodžių skiriamoji geba yra tik viena minutė ir nerodomos sekundės.

Senovės civilizacijų, apibrėžusių ir išsaugojusių laiko pasidalijimą, dėka šiuolaikinė visuomenė vis dar įsivaizduoja 24 valandų, 60 minučių ir 60 sekundžių minutę. Tačiau laiko matavimo mokslo pažanga pakeitė šių vienetų apibrėžimą. Kadaise sekundės buvo gautos dalijant astronominius įvykius į mažesnes dalis, o Tarptautinė vienetų sistema (SI) vienu metu antrąją apibrėžė kaip vidutinės saulės dienos dalį, o vėliau susiejo ją su tropiniais metais. Tai pasikeitė 1967 m., Kai antroji buvo iš naujo apibrėžta kaip 9 192 631 770 cezio atomo energijos perėjimų trukmė. Šis apibūdinimas pradėjo atominio laiko ir suderinto visuotinio laiko (UTC) erą.

Įdomu tai, kad norint išlaikyti atominį laiką pagal astronominį laiką, prie UTC kartais reikia pridėti kelias sekundes. Taigi ne visose minutėse yra 60 sekundžių. Kelios retos minutės, kurios vyksta maždaug aštuonias per dešimtmetį, iš tikrųjų yra 61.


Tyrimas: kiek laiko mes esame gyvi?

Vadovauti:

Pradėjome aptarinėdami, kiek laiko buvome gyvi. Beveik visi pasidalijo, kiek metų ir mėnesių jie buvo, todėl mes aptarėme, kodėl manėme, kad tai yra geriausi laiko matavimo vienetai, kuriuos galima naudoti toje situacijoje. Tada mes galvojome apie skirtingus laiko matavimo vienetus, kuriuos galėtume naudoti atsakydami į šį klausimą. Mes sugalvojome:

° ištisus metus ir metų dalis

° ištisus mėnesius ir mėnesių dalis

° savaitės

° dienų

° valandos, minutės, sekundės ir, žinoma, mūsų labai mylima nano sekundė.

Tyrimas:



Tada mes pasirinkome vieną iš tų matavimo vienetų ir pradėjome eksperimentuoti su strategijomis, kad pamatuotume, kiek laiko mes buvome gyvi. Dauguma išrinkti norėdami sužinoti, kiek dienų, keli tyrinėjo, kiek savaičių, o kiti - dar labiau metė iššūkį jų mąstymui, sužinodami, kiek minučių.

Dalijimasis:


Mes suporavome ir pasidalijome strategijomis, kurias naudojome, tada pakvietėme kai kuriuos pasidalinti visa klase savo sukurta strategija.

Atspindintis:


Examining all the different strategies that we shared on the whiteboard, we then analysed which we felt were more effective and which we felt might be a bit too complicated even though they were successful. By looking at them we were able to reflect on the usefulness number lines can be as a strategy since most of us had chosen to use one.


From time frames to temperature bias in temperature series

The article offers an overview of the time frames used in instrumental series and how to transform them into modern units. In the early instrumental period, time was measured with sundials or mechanical clocks regulated every day with the culmination at noon, making reference to the apparent solar time (AST) and the local meridian. Every day had a slightly different duration, start, and end for the apparent changes of speed of the Sun. When canonical hours were used, hours were computed starting from twilight. In the late eighteenth century, the start was established at midnight. In the mid-nineteenth century, when precise clocks were available, it was possible to adopt an average time, with all days having the same duration, but related to the local meridian. A further step was to unify the time of all cities of a country adopting the time of the capital. Finally, the interregional rails, the telegraph, the telephone, and the international contacts required to unify the different time frames. This lead to the creation of the Coordinated Universal Time (UTC) and the time zones (TZ). The change from AST to UTC introduced two important time differences: one related to the variability of the apparent solar motion and one related to the longitude of the site. Instrumental records, especially the longest ones, are affected by changes in time frames that may cause bias. In this paper, the time changes of 92 selected European cities when they passed from AST to Western European Time, Central Europe Time, or Eastern Europe Time, are considered, and the departures during the calendar year are calculated. Moreover, the bias in temperature derived from the time frame change has also been evaluated in ten case studies over Europe. This paper will assist historians and climatologists to recognize and correct the time departures that affect meteorological series concerning temperature, barometric pressure, and other variables with daily cycles. This correction is crucial to assess climate changes. Specific aims are as follows: to make a friendly explanation of the methodology to pass from old time frames to UTC to provide transformation equations to remove the bias for the time difference to pass from time difference to temperature bias to homogenize early records with modern ones.

This is a preview of subscription content, access via your institution.