Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Astronomija i astrofizika 2005
Astronomija i astrofizika
Predavanje 2
Sunčevo i zvjezdano vrijeme
Astronomija i astrofizika 2005
3
Astronomija i astrofizika 2005
Mjesni ekvatorski sustav
Astronomija i astrofizika 2005
Nebeski ekvatorski sustav
4
Astronomija i astrofizika 2005
Ekliptički sustav
Astronomija i astrofizika 2005
Galaktički koordinatni sustav
6
Astronomija i astrofizika 2005
Vremenske skale u astronomijiZvjezdano vrijeme (sideričko vrijeme)
Sunčevo vrijeme
Atomsko vrijeme
Dinamičko vrijeme
Vlastito vrijeme
Koordinatno vrijeme
Periodički procesi koji određuju vremenski sustav:
Zemljina rotacija (UT; GST), Zemljina revolucija (ET; TDT, TT, BDT, TCG, TCB), atomski radijativni procesi(TAI, UTC, GPST, GLONASST)
Astronomija i astrofizika 2005
Prividno dnevno i godišnje gibanje Sunca Sunčev ili sinodički dan, tropska ili Sunčeva godina, Sunčevo vrijeme
Prividno dnevno i godišnje gibanje zvijezda
Zvjezdani ili siderički dan, zvjezdana ili siderička godina, zvjezdano vrijeme
7
Astronomija i astrofizika 2005
PRAVI SUNČEV DAN
- vrijeme jednog Zemljinog okreta s obzirom na Sunce
- vrijeme između dva uzastopna prolaska središta Sunčeva diska najvišom točkom iznad obzora, ili vrijeme između dvije uzastopne iste kulminacije središta pravog Sunčeva diska
PRAVO SUNČEVO VRIJEME
- mjera vremena temeljna na prividnom gibanju Sunca
- nejednolikog je toka zbog priklona ekliptike i ekscentriciteta Zemljine putanje, te zbog nejednolike Zemljine rotacije
-Određeno je satnim kutom središta Sunčeva diska, koje se nejednoliko giba po ekliptici
Astronomija i astrofizika 2005
SREDNJE SUNČEVO VRIJEME
-mjera jednolikog toka vremena temeljena na gibanju zamišljenog (fiktivnog) srednjeg Sunca, uz pretpos-tavku da je Zemljina rotacija stalna
- određeno je satnim kutom središta fiktivnog Sunčeva diska, koji se jednoliko giba po nebeskom ekvatoru u smjeru istoka
SREDNJI SUNČEV DAN
-vrijeme jednog Zemljinog okreta s obzirom na zamišljeno srednje Sunce
- vrijeme između dva uzastopna prolaska središta fiktivnog Sunčeva diska kroz mjesni (ili zonski) meridijan
- interval od 24 sata
8
Astronomija i astrofizika 2005
PRAVO SUNCE GIBA SE PO EKLIPTICI
FIKTIVNO SREDNJE SUNCE GIBA SE PO NEBESKOM EKVATORU
OPHOD (UZASTOPNI PROLAZ PROLJETNOM TOČKOM) NAPRAVE U JEDNAKOM VREMENU = TROPSKA GODINA
Veza pravog i srednjeg Sunčevog vremena iskazana je jednadžbom vremena
Jednadžba vremena = mjesno pravo Sunčevo vrijeme – mjesno srednje Sunčevo vrijeme
Astronomija i astrofizika 2005
9
Astronomija i astrofizika 2005
Nejednoliko gibanje
Zemlje oko Sunca
perihel
afel
2. siječanj 2005.
5. srpanj 2005.
Astronomija i astrofizika 2005
Trajanje godišnjih doba na sjevernoj polukugliDoba d h
Proljeće 92 20.2
Ljeto 93 14.4
Jesen 89 18.7
Zima 89 0.5
10
Astronomija i astrofizika 2005
Top na kuli Lotršćak označuje podne
Primjer: 24. ožujka
JV = PSV – MSV
JV = -8 min
PSV = MSV + JV
PSV = 12 h – 8m = 11h 52m
Zagreb je 16o E od Greenwicha Sunce je mjesni meridijan
prošlo prije 4 minute
PSV = 11h 52m – 4m = 11h 48m
Astronomija i astrofizika 2005
11
Astronomija i astrofizika 2005
Razlika pravog i srednjeg Sunčeva vremena uvjetovana je eliptičnom Zemljinom putanjom oko Sunca i nagibom Zemljine osi rotacije prema ravnini ekliptike (odnosno priklonu ravnine putanje prema nebeskom ekvatoru).
Jednadžbu vremena možemo raščlaniti na dvije komponente:
komponenta zbog ekscentriciteta Zemljine putanje
komponenta zbog priklona ekliptike na ravninu nebeskog ekvatora
Astronomija i astrofizika 2005
SIDERIČKI ILI ZVJEZDANI DAN
-vrijeme jednog Zemljinog okreta s obzirom na zvijezde, odnosno mjera Zemljine rotacije u odnosu na zvijezde
- zvjezdani dan jednako traje jer zvijezde ne mijenjaju položaj na nebeskoj sferi – svejedno koju zvijezdu odaberemo zvjezdani dan jednako traje, i jednak je vremenu Zemljine rotacije
- iz praktičnih razloga mjerimo: vrijeme između dvije uzastopne gornje ili donje kulminacije proljetne točke
12
Astronomija i astrofizika 2005
MJESNO ZVJEZDANO VRIJEME
-za vrijeme jednog zvjezdanog dana proljetna točka, zbog Zemljine rotacije, opiše po nebeskoj sferi puni krug, a satni sekut proljetne točke promjeni za 24 h (360o), te kažemo da je proteklo 24 sata zvjezdanog vremena
- zvjezdano je vrijeme satni kut proljetne točke a kako satni kut određujemo od mjesnog (stajališnog) meridijana zvjezdano vrijeme ovisi o astronomskoj (geografskoj) duljini stajališta; zato je ispravo upotrebljavati naziv mjesno zvjezdano vrijeme
- proljetnu točku kao zamišljenu točku na nebeskoj sferi ne možemo neposredno opažati
- opažanjem neke zvijezde u meridijanu u gornjoj kulminaciji mjesno je zvjezdano vrijeme jedanko rektascenziji opažane zvijezde
Astronomija i astrofizika 2005
VEZA MJESNOG ZVJEZDANOG VREMENA I MJESNOG SREDNJEG SUNČEVOG VREMENA
- satni kut fiktivnog srednjeg Sunca možemo izraziti kao razliku satnog kuta proljetne točke (koji odgovara mjesnom zvjezdanog vremenu LST) i rektascenzije fiktivnog srednjeg Sunca
- fiktivno srednje Sunce i pravo Sunce naprave jedan ophod u jednakom vremenu od 365.2422 dana
- međutim tropksa godina ima 366.2422 zvjezdana dana
13
Astronomija i astrofizika 2005
-zbog dnevne Zemljine vrtnje u toku jednog zvjezdanog dana mjesni meridijan opiše 360o, istodobno se fiktivno Sunce, zbog svog godišnjeg gibanja (revolucije), pomakne u istom smjeru za luk:
smho
inatropskagod6.563
2422.36524
1360
≈≈
- da bi fiktivno srednje Sunce ponovno kulminiralo u mjesnom meridijanu (da bi protekao jedan Sunčev dan) Zemlja mora napraviti dodatni dio okreta, koji odgovara pomaku Zemlje zbog revolucije.
Astronomija i astrofizika 2005
Srednji Sunčev dan (dvostruka uzastopna dnevna kulminacija Sunca) dulji je od zvjezdanog dana (dvostruka uzastopna dnevna kulminacija proljetne točke) za 3 minute 56.6 sekundi.
Tropksa godina = 365.2422 srednja Sunčeva dana = = 366.2422 zvjezdana dana
1 srednji Sunčev dan = (1 + 1/365.2422) zvjezdana dana = 1.00273791 zvjezdana dana
1 zvjezdani dan = (1 – 1/366.2422) srednja Sunčeva dana = 0.99726957 srednja Sunčeva dana24 h srednjeg Sunčevog vremena = 24h 03m 56.6s zvjezdanog vremena
24 h zvjezdanog vremena = 23h 56m 04.1s srednjeg Sunčevog vremena
14
Astronomija i astrofizika 2005
TROPSKA ILI SUNČEVA GODINA
Vrijeme između dva prividna uzastopna prolaska Sunca proljetnom točkom
1 tropska godina = 365.2422 srednja Sunčeva dana
Prolaz Sunca kroz proljetnu točku ne pada svake godine u isti dan i sat, već kasni za 5h 48m 46s (0.2422 dana)
Astronomija i astrofizika 2005
SIDERIČKA ILI ZVJEZDANA GODINA
Vrijeme obilaska Zemlje oko Sunca s obzirom na zvijezde, odnosno vrijeme dvaju uzastopnih prolazaka Zemlje kroz smjer iste zvijezde
1 zvjezdana godina = 365.2564 srednja Sunčeva dana
Razlika između zvjezdane (sideričke) i tropske godine nastaje zbog pojave precesije – proljetna se točka pomiče po ekliptici za 50.2 lučne sekunde/godina u smjeru prema Suncu. Zbog toga Sunce dolazi u proljetnu točku prije no što se vrati istoj zvijezdi.
15
Astronomija i astrofizika 2005
MJESNO I ZONSKO (POJASNO) VRIJEME
Zvjezdano, pravo i srednje Sunčevo vrijeme odnose se na opažačko mjesto, mjesni (stajališni) meridijan i samo ona mjesta koja se nalaze na istom meridijanu imat će u istom trenutku jednako mjesno vrijeme.
Prema tome razlika mjesnih vremena na dva različita stajališta jednaka je razlici duljina stajališta.
Nemoguća je primjena mjesnog vremena u javnom životu.
Fleming 1879. Godine predlaže podjelu Zemlje na 24 vremenske zone. Usvojeno na međunarodnoj konferenciji 1884. Godine te uvedeno pojasno (zonsko) vrijeme.
Astronomija i astrofizika 2005
16
Astronomija i astrofizika 2005
Vremenske zone u Evropi
Astronomija i astrofizika 2005
Svjetske vremenske zone
19
Mehanički satovi
Kvarcni satovi
Atomski satovi
Dnevno odstupanje u sekundama
Vrijeme u godinama potrebno da bi odstupanje bilo 1 sekunda