Ajan yhtälö

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 12. elokuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .

Aikayhtälö on keskimääräisen aurinkoajan (MST) ja todellisen aurinkoajan (TSV)  välinen ero , eli SW = SST − WIS [1] . Tämä ero millä tahansa tietyllä ajanhetkellä on sama tarkkailijalle missä tahansa maan pisteessä. Aikayhtälö löytyy tähtitieteellisistä erikoisjulkaisuista, tähtitieteellisistä ohjelmista tai se voidaan laskea alla olevan kaavan avulla.

Julkaisuissa, kuten Astronomical Calendar, aikayhtälö määritellään päiväntasaajan keskiauringon ja todellisen auringon tuntikulmien erona, eli sellaisella määritelmällä SW = NNE − WIS [2] .

Englanninkielisissä julkaisuissa käytetään usein aikayhtälön "käänteistä" määritelmää: SW \u003d WIS - SNE, eli ero todellisen aurinkoajan ja keskimääräisen aurinkoajan välillä.

Määritelmä Selitykset

Löydät aikayhtälön määritelmän erona "paikallinen tosi aurinkoaika" ja "paikallinen keskimääräinen aurinkoaika" (englanninkielisessä kirjallisuudessa - paikallinen näkyvä aurinkoaika ja paikallinen keskimääräinen aurinkoaika ). Tämä määritelmä on muodollisesti tarkempi, mutta ei vaikuta tulokseen, koska tämä ero on sama missä tahansa tietyssä maapallon pisteessä.

Lisäksi paikallista tosiaikaa tai paikallista keskimääräistä aurinkoaikaa ei pidä sekoittaa viralliseen paikalliseen aikaan ( normaaliaika ).

Todellisen auringon liikkeen epäsäännöllisyys

Toisin kuin tähdet, joiden näennäinen päivittäinen liike on lähes tasaista ja johtuu vain Maan pyörimisestä akselinsa ympäri, Auringon päivittäinen liike ei ole tasaista, koska se johtuu Maan pyörimisestä akselinsa ympäri. Maan kierros Auringon ympäri ja maan akselin kaltevuus Maan kiertoradan tasoon.

Orbitaalisen elliptisyyden vaikutus

Maa pyörii Auringon ympäri elliptisellä kiertoradalla. Keplerin toisen lain mukaan tällainen liike on epätasaista, sillä se on nopeampaa perihelionin alueella ja hitaampaa aphelionin alueella . Maan tarkkailijalle tämä ilmaistaan ​​siinä, että Auringon näennäinen liike ekliptiikkaa pitkin suhteessa kiinteisiin tähtiin joko kiihtyy tai hidastuu.

Maan akselin kallistuksen vaikutus

Koska ekliptiikan taso on vinossa taivaan päiväntasaajan tasoon nähden , tapahtuu seuraava ilmiö:

Ajan yhtälö osien summana

Aikayhtälön käyrä on kahden jaksollisen käyrän summa, joiden jaksot ovat 1 vuosi ja 6 kuukautta. Käytännössä sinimuotoinen käyrä yhden vuoden ajanjaksolla johtuu Auringon epäyhtenäisestä liikkeestä ekliptikaa pitkin . Tätä aikayhtälön osaa kutsutaan keskipisteyhtälöksi tai epäkeskisyysyhtälöksi . Sinimuoto , jonka jakso on 6 kuukautta, edustaa aikaeroa, jonka aiheuttaa ekliptiikan kaltevuus taivaan päiväntasaajaan nähden, ja sitä kutsutaan ekliptiikan kaltevuuden yhtälöksi [1] .

Aikayhtälö menee nollaan neljä kertaa vuodessa - noin 15. huhtikuuta, 13. kesäkuuta, 1. syyskuuta ja 25. joulukuuta [3] .

Vastaavasti kullakin kaudella on aikayhtälön maksimi: noin 12. helmikuuta - +14,3 minuuttia, 15. toukokuuta - -3,8 minuuttia, 27. heinäkuuta - +6,4 minuuttia ja 4. marraskuuta -16,4 minuuttia. Aikayhtälön tarkat arvot on annettu tähtitieteellisissä vuosikirjoissa.

Sitä voidaan käyttää lisätoimintona joissakin kellomalleissa .

Laskenta

Yhtälö voidaan approksimoida Fourier-sarjan segmentillä kahden sinimuotoisen käyrän summana, joiden jaksot ovat vastaavasti yksi vuosi ja kuusi kuukautta:

,

missä

jos kulmat ilmaistaan ​​asteina,

tai

, jos kulmat ilmaistaan ​​radiaaneina .

Missä  on vuoden päivän numero, esimerkiksi:

tammikuun 1. päivänä tammikuun 2.

ja niin edelleen.

Rubiinin ratkaisija nykyiselle päivämäärälle

#!/usr/bin/env ruby laittaa laittaa " \n\t \== Käytät Ruby ver." + RUBY_VERSION + " \t \==" =aloittaa aikayhtälön laskenta *** Takuita ei ole. Käytä omalla vastuullasi *** Kirjoittaja E. Sevastyanov, 14.5.2017; selvensi E. Sevastyanov, 20.1.2022 Perustuu WikiPedian "Ajanyhtälö"-artikkeliin 2016-11-28 (joka kuvaa kulmia hämmentävässä asteiden ja radiaanien sekoituksessa) ja Del Smith, 2016-11-29 Se näyttää antavan hyvän tuloksen, mutta en vaadi tarkkuutta. = loppu pi = ( Math :: PI ) # pi t = Aika . nyt . getutc yd = t . yday yy = t . vuoden delta = yd - 1 # (Nykyinen vuoden päivä - 1) a = t . to_a ; delta = delta + a [ 2 ] / 24 . 0 + a [ 1 ] / 1440 . 0 + a [ 0 ] / 86400 . 0 # Päivän murto-osan korjaus np = tapaus yy #Luku np on päivien lukumäärä 1. tammikuuta Maan perihelionin päivämäärään. (http://www.astropixels.com/ephemeris/perap2001.html) milloin 2017 ; 3 . 5958333333333 kun 2018 ; 2 . 23263888888889 kun 2019 ; 2 . 22222222222222 kun 2020 ; 4 . 325 kun2021 ; _ _ 1 . 57708333333333 kun 2022 ; 2 . 28819444444444 kun 2023 ; 3 . 67847222222222 kun 2024 ; 2 . 0270 8333333333 kun 2025 ; 3 . 56111111111111 kun 2026 ; 2 . 71944444444444 kun 2027 ; 2 . 10625 kun 2028 ; 4 . 51944444444444 kun 2029 ; 1 . 75902777777778 kun 2030 ; 2 . 425 muu ; 2 loppu lambda = 23 . 4372 * pi / 180 ; # Maan kaltevuus radiaaneina omega = 2 * pi / 365 . 25636 # vuosikierroksen kulmanopeus (radiaania/vrk) alfa = omega * (( delta + 10 ) % 365 ) # kulma (keskimääräisellä) ympyräradalla, aurinkovuosi alkaa 21. joulukuuta beeta = alfa + 0 . 033405601 88317 * Matematiikka . sin ( omega * (( delta - np ) % 365 )) # kulma elliptisellä kiertoradalla, perigeestä (radiaaneja) gamma = ( alfa - Math . atan ( Math . tan ( beeta ) / Math . cos ( lambda )))) / pi # kulmakorjaus eot = ( 43200 * ( gamma - gamma . pyöreä )) # aikayhtälö sekunteina (kuten Yhdysvaltain merivoimien observatorio määrittelee sen asettamalla itsensä universumin keskelle). asettaa "EOT = #{ eot * - 1 } sekuntia" # (kuten "kuinka monta sekuntia kello on näennäisen auringon edessä (+) tai takana (−)")

Katso myös

Muistiinpanot

  1. 1 2 Kononovich E. V., Moroz V. I. "Yleinen tähtitieteen kurssi" Oppikirja, toim. V. V. Ivanova. Ed. 2nd, rev. M.: Pääkirjoitus URSS, 2004. - 544 s. ISBN 5-354-00866-2, 3000 kappaletta. (linkki ei saatavilla)
  2. Tähtitieteellinen kalenteri. Pysyvä osa / Toimittava toimittaja Abalakin V.K. . - 7. painos — M .: Nauka , 1981. — S. 19.
  3. True Time Workshop . www.analemma.ru _ Haettu 1. heinäkuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 1. heinäkuuta 2020.

Linkit

1 - aikayhtälön komponentti, joka määräytyy Maan kiertoradan epäyhtenäisyydestä, 2 - aikayhtälön komponentti, joka määräytyy ekliptiikan kaltevuuden perusteella päiväntasaajaan nähden, 3 on ajan yhtälö.