天文观测时间系统课件

第三章天文观测的时间系统第三章天文观测的时间系统1本章主要内容§3.1时间是什么？§3.2时间系统及其转换3.2.1太阳时3.2.2恒星时3.2.3世界时3.2.4原子时3.2.5协调世界时§3.3现代时间计量服务§3.4历法与节气本章主要内容§3.1时间是什么？2§3.1时间是什么？回答“时间的本质是什么？”这个问题很不容易！古人感觉事件发生的先后、物体运动的进程，产生了直觉原始的时间观念。时间是“人们主观对客观存在的一种感受”？（康德），还是客观世界物质运动的一种表现形式？（唯物主义）§3.1时间是什么？回答“时间的本质是什么？”这3一、时间的内涵爱因斯坦的“相对论性时空观”：时间与空间都是物质的存在形式！物体运动的性质决定于时空，时空的性质也决定于物体及其运动本身。牛顿的“绝对时空观”：时间除了均匀流逝性之外，没有其它属性。均匀的、有方向的、没有起点和终点、永恒存在，即使物质消失，空间和时间仍然存在。“上下四方曰宇，往古来今曰宙”——《淮南子》一、时间的内涵爱因斯坦的“相对论性时空观”：时间与空间都是物4二、如何计时？“时间的延绵只能通过周期运动的动作单位测量”—洛克时间计量的两个方面：1、间隔（单位）；2、时刻二、如何计时？“时间的延绵只能通过周期运动的动作单位测量”—5时间有

“间隔”、“时刻”两个含义

间隔：事物某一运动过程所经历的时间。

时刻：事物运动中，某一状态发生的瞬间。

20002001200220032004时间有“间隔”、“时刻”两个含义2000200126时间计量三要素：

一、选择某一运动规律已掌握，

运动状态可观测到的具体事物。二、选取该事物的某一运动过程

为时间的基本单位。三、选取该事物的某一运动状态

为时间计量的起算点。先民“日出而作，日落而息”，太阳是天然的钟表。时间计量三要素：

先民“日出而作，日落而息”，太阳是天然的7§3.2时间系统及其转换§3.2时间系统及其转换83.2.1太阳时–I.真太阳视圆面的中心连续两次下中天（起算点）的时间间隔为一个真太阳日。但由于地球公转速度不均匀故其不断变化。真太阳日中最长与最短的一天相差达51s!运行

速度慢运行

速度快3.2.1太阳时–I.真太阳视圆面的中心连续两次下中93.2.1太阳时–II.为了克服上述缺陷，19世纪末美国天文学家纽康引入了一个假想参考点—平太阳假想：1）一点在黄道上匀速运动，其视运动速度等于真太阳运动速度的平均值，并与真太阳同时经过近地与远地点；2）另一点（平太阳）在天赤道上匀速运动，与前一点速度相同且两者同时通过春分和秋分点。此假想的平太阳连续两次下中天（起算点）的时间间隔定为一个平太阳日。平日的1/24h称为平太阳时,也称为平时。3.2.1太阳时–II.为了克服上述缺陷，19世纪末10天文观测时间系统课件11真太阳时与平太阳时的关系通过时差来联系：⊙⊙真太阳时与平太阳时的关系通过时差来联系：⊙⊙123.2.2恒星时（ST）恒星时(SiderealTime)是以春分点的周日视运动为依据建立的。规定，春分点连续两次上中天的时间间隔为一个恒星日，并以春分点在当地上中天的瞬时作为恒星时的起算点，即以春分点的时角来计量恒星时：

即地方恒星时在数值上等于春分点的时角易证，恒星时与任一天体的赤经和其时角关系为：天体上中天时，t=0，故S=

3.2.2恒星时（ST）恒星时(SiderealTim13SS=

+t天体上中天

S=SS=+t天体上中天

S=14恒星时与真太阳时的关系注：夸张表示恒星时与真太阳时的关系注：夸张表示15课后练习1水星的公转周期为87.969地球日,自转的物理周期(恒星日)为58.646地球日.其公转与自转方向均与地球相同.请问,水星上的一昼夜(太阳日)是多长呢?水星上的”一天”与”一年”哪个长?感兴趣的同学还可以

类似的计算金星上的

”一天”是多长?注意

金星是逆向自转的噢水星上崭新的“一天”开始了，你能算出它的长度么？课后练习1水星的公转周期为87.969地球日,自转的物理周期16恒星时与平太阳时时间间隔换算恒星每天早升起4分钟，每月早升起2小时！=2.73790910-324h=3m56.5554

(平时单位),恒星时与平太阳时时间间隔换算恒星每天早升起4分钟，每月早升起17S=m+S0+(m-)恒星时与平时时刻的换算地方恒星时平时世界时0h的格林尼治恒星时=2.73790910-3地理经度简单估算法：每年春分,夏至,秋分,冬至时的S0值分别为11h53m,18h0m,0h7m,6h0m，之后S0每隔一天加4m，每隔一月加2h，忽略第3项(若上式计算结果24h,则减去24h)查《中国天文年历》得到S=m183.2.3地方时和世界时恒星时、真太阳时、平太阳时是以春分点、真太阳、平太阳为参考点，以过当地天子午圈的时刻（上下中天）为起算点，以时角度量的。对于观测者，只要位于不同的地理经圈，就对应不同的天子午圈，因此，参考点过的天子午圈不同，所得时刻也不同。即上述时刻有地方性，称为地方时。3.2.3地方时和世界时恒星时、真太阳时、平太阳时是以春19

地方时（LT）

定义：以本地子午面为起算平面，根据任意量时天体（恒星或太阳）所确定的时间。(s、m⊙、m)地方时与地方经度的关系：

在同一计时系统内，任意两地同一瞬间测得的地方时之差，在数值上等于这两地的地方经度之差。

λA-λB=mA–mB=tA–tB

SA–SB=tA–tB=λA-λB

地方时（LT）定义：20世界时（UT）世界时是国际上统一规定的全球标准时，以英国格林尼治天文台原址（地理经度为0h）所对应的地方平时为世界时。则世界时与经度为处的平时m之间的关系为：

(东经取正，西经取负)恒星时S=S0本初子午线世界时（UT）世界时是国际上统一规定的全球标准时，以英国格林21区时1884年国际子午线会议规定，全球统一实行分区计时制。各时区以其中央经线的地方平时作为区时。全球分为24个时区，其中零时区以格林尼治子午线为中线，两侧各7.5度为其范围。零时区采用世界时。区时=UT+N，向东为正，向西为负。“北京时间”东十二时区与西十二时区重合，共用180度经线，其附近为国际日期变更线（日界线）。

第N时区的区时T与地方恒星时S的换算：

S0为当日世界时零时的格林尼治恒星时，λ为地理经度。hh区时1884年国际子午线会议规定，全球统一实行分区计时制。各22日界线日界线23例题试求秋分时威海（东经122.05度）观测到织女星(RA=18h36m56s)上中天的时刻(北京时间).解：上中天时，S=，秋分时S0=0h7m

则由：

即18.616h=0.117h+

1.00274(Th-8)+8.137h

可求出：T=18.334h=18h20m3s课后练习2：求10月1日晚在河北兴隆观测站（经纬度自查）观测牛郎星（RA=19h50m47s,Dec=+0852’06’’）的上中天时刻，其上中天时地平高度h是多少？例题试求秋分时威海（东经122.05度）观测到织女星(RA=24

世界时不是一个均匀的时间计量系统

影响的因素

—扰动地球自转的各种力1、极移：地球瞬时自转轴在地球本体内的运动(岁差和章动),造成地理经纬度的变化

地极移动(以地方子午线为参考来测定世界时)岁差与地球自转轴进动世界时不是一个均匀的时间计量系统

影响的因素252、地球自转不均匀

（地球自转速度变化）长期变化：自转减慢，日长增0s.0016／百年

月球引力引起的海洋潮汐潮汐作用相当于把地球自转向回拉使一天变长,

将来终有一天的长度相当于现在一个月根据中国日食记录推算自转变慢速度:约1亿年前,一天只有现在的20小时长!季节变化:

自转上半年慢，下半年快±0s.001（大气环流）不规则变化:

时快时慢。（各种因素）2、地球自转不均匀

（地球自转速度变化）长期变化：自转减263.2.4原子时（TAI）守时：利用计时工具维持时间的计量，以便连续地发布时间。20世纪30年代以前，天文摆钟守时，1ms/d。20世纪30年代，石英钟，晶振，压电效应，易受温度变化影响，易老化，长期不稳定。20世纪50年代，原子钟，原子跃迁，频率稳定，海平面上铯133基态的两个超精细能级在零磁场中跃迁辐射振荡频率的9192631770周所持续时间为原子时的秒长。3.2.4原子时（TAI）守时：利用计时工具维持时间的计273.2.4原子时（TAI）原子时的起始点为1958年1月1日世界时零时。此时原子时TAI”等于”世界时UT。原子钟的准确度能达到10E-13量级。即约30万年才有1秒的误差!

相比天文观测得到的世界时精度只能达到3年

不差1秒!实际却相差了0.0039s比原子钟精度更高的天然时钟是脉冲星,稳定度可达10E-19量级!3.2.4原子时（TAI）原子时的起始点为1958年1月283.2.5协调世界时（UTC）

——世界时与原子时的折衷协调产物

大地测量、天文导航、空间探测器的跟踪、定位需要以地球自转为依据的世界时时刻，精密校频等物理领域则要求以原子时为基准的均匀时间间隔。由于世界时的秒长逐年增加（地球自转变慢）,势必造成世界时落后于原子时，一年内可累计达1秒左右。为避免原子时与世界时产生太大的偏离，1975年决定采用UTC系统。3.2.5协调世界时（UTC）—29UTC系统时间单位：原子时的秒小数（SI）,UT的时、分、秒协调：用跳秒（也叫闰秒即增加1s或减少1s）的方法，使其与世界时（UT1）的偏离在0s.9之内。（通常是正闰秒）调整时刻：每年首选是12月31日和6月30日或3月31日和9月30日的最后一秒，由国际地球自转服务中心局（IERS）根据天文观测做出决定，并预先通知。启用时间：1972、1、1UTC系统有高的精度和稳定性。UTC系统时间单位：原子时的秒小数（SI）,UT的时、分30

时间计量工作的三项内容：

测时、守时、授时

1、测时:测定恒星的瞬时位置，经过归算获得准确时刻（圭表、日晷、中星仪等）§3.3现代时间计量工作时间计量工作的三项内容：§3.3现代时间计量工作312、守时:

用守时工具把所测时间持续下去.是整个时间工作中最关键的一环，它的任务是产生和保持高精度的准确时间.（滴漏、沙漏、计时香、天文钟、石英钟、原子钟）惠更斯摆钟布拉格市政厅天文钟多级漏壶2、守时:用守时工具把所测时间持续下去.是整个时间32地球电台用户

3、授时：时间服务、播时把测得的时间用各种手段播报出（鸣锣击鼓、无线电报时、电视系统授时）地球电台用户3、授时：时间服务、播时把测得的时间用各种手段33国家授时中心的时间发布国家授时中心的时间发布34§3.4历法与节气

历法是推算年月日的时间长度并协调它们之间的关系，以制定一定的时间序列的法则。

人们习惯一年（回归年）中有整数月（朔望月）和日，把计量一年中月、日数和怎样选择起算点的方法称为历法。

编订历法是天文学（精确测定月年长度）和社会学（合理安排年月日关系）相结合的工作。§3.4历法与节气历法是推算年月日的时间长度并协调35日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期。月：以月球公转为依据、月相变化的周期。

1朔望月(月球连续2次与太阳会合的时间间隔)29.5306平日年：以地球公转为依据、四季变化的周期。

1回归年(平太阳连续2次通过春分点的时间间隔)＝365.2422平日这是三种完全独立的运动，没有简单的通约关系，日是基本单位不能分割，把含有整日数的月和年称为历月、历年。日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期。36历法的制定原则（1）尽可能准确反映天文客观规律的历法，才能正确的反映天象和四季变化。（2）日历要简单、明了、易记。宁可牺牲精度以满足简单。（3）有通用性，能为广大地区所接受。历法的三种主要类型（1）太阴历（回历）（2）太阳历（公历，阳历）（3）阴阳合历（中国农历）历法的制定原则（1）尽可能准确反映天文客观规律的历法，才能正37太阴历和太阳历太阴历可能是人类最早使用的历法，现在还通行于穆斯林世界，以月亮圆缺盈亏周期为基准（朔望月），月长取29或30天；平年354天,闰年355天,30年11闰日。太阳历以太阳的周年视运动为基准，决定年长的是回归年：以春分点为标准，地球公转一周的时间为一个回归年。一个回归年包括365.2422个平太阳日(天)。目前国际通用的公历—格里历就是太阳历，其前身是儒略历。太阴历和太阳历太阴历可能是人类最早使用的历法，现在还通行38儒略历罗马皇帝儒略-凯撒于公元前46年制订岁首为冬至后的第10日每年划分12个月，单月31天，双月30天每4年置1个闰年，3个平年，平年2月减1天闰年366天，平年365天，平均年长为365.25天，与回归年相比400年会差3天；奥古斯都皇帝（屋大维）改变月长:8,10,12月为大月，9,11变为小月，2月再减一天。年长不变。儒略历罗马皇帝儒略-凯撒于公元前46年制订39格里历1582年由罗马教皇格里高利十三世颁行1、3、5、7、8、10、12月为大月，31天4、6、9、11为小月，30天2月在平年为28天，闰年为29天4年一闰，被4整除的年份为闰年；但逢整世纪年份，须被400整除才是闰年，每400年中有97个闰年平均年长为365.2425天，与回归年相比3300年中才差1天，每年只差0.0003天与季节吻合的很好，但“月”与月相无关格里历1582年由罗马教皇格里高利十三世颁行40现行公历从公元1年起连续纪年(A.D.)，公元1年之前被称为“公元前”(B.C.)公元元年的规定：约公元525年时一位叫狄奥西尼的基督教僧侣“推算”出耶稣诞生的年份，教会从公元532年开始正式将这一年定为公历纪年的元年。我国于辛亥革命后的1912年采用

格里历，1949年新中国成立后采

用公历纪年公历纪年公元1年，“耶稣诞生”

中国为：汉平帝刘衍元始元年

现行公历从公元1年起连续纪年(A.D.)，公元1年之前被称为41星期的概念

——体现了不同民族文化的奇特结合

人类命运受星辰影响的看法最初来自古巴比伦，他们认为：日、月、火、水、木、金、土这七星逐日轮流主管天上的事务，人们逐日轮流祭拜，七天一循环，慢慢就形成了星期。

我国古代把日、月和五星称为七曜，为日曜日、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、金曜日、土曜日，后来就称星期几。日本依然沿用此至今。星期的概念——体现了不同民族文化的奇特结合42儒略日(JD)儒略日为长期纪日法,由意大利学者J.J.Scaliger于16世纪创制,因纪念其父得名。以公元前4713年1月1日格林尼治平正午(世界时12h)为起算点，连续不断累计日数。天文观测中常用儒略日来计算日期和时间例如：查《中国天文年历》的“儒略日”表可知：香港回归的公元1997年7月1日为JD2450630.5

2004年1月0日世界时0h为JD2453004.5约化儒略日(MJD):MJD=JD–2400000.5儒略日(JD)儒略日为长期纪日法,由意大利学者J.J.S43中国农历我国最早使用阴阳合历，有二十四节气，可以指导农事，又称农历。以月相变化周期（朔望月）和太阳的周年视运动周期（回归年）为依据。岁首(正月)设在建寅之月(雨水所在月份)月相为朔的日期定为一个月的初一；月相朔望周期平均为29.53059天。规定大月30天，小月29天。朔望周期最多相差半天。由于回归年周期与朔望月的周期不通约，12个朔望月与回归年相差约11天，所以要在有的年份安排13个月，称为置闰。一般为19年7闰，闰月的安置不定，但只能加到没有“中气”的月份，前一个月是几月就是“闰几月”*(补充规定)。中国农历我国最早使用阴阳合历，有二十四节气，可以指导农事，又4424节气24节气：把黄道按角度等分为24段，太阳视运动每经过一段定为一个节气。太阳视运动不均匀，节气的时间间隔也不等。中气节气太阳黄经思考：闰月多发生在夏季还是冬季？24节气24节气：把黄道按角度等分为24段，太阳视运动每经过45二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。每月两节日期定，最多不差一两天。上半年逢六、廿一，下半年逢八、廿三。

二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。

46干支纪年、月、日、时辰我国独有的纪年、月、日和时辰的方法10天干：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸(gǔi)12地支：子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥60为周期（甲子~癸亥）起源早在殷商年代，干支纪日和纪年从春秋和东汉开始至今从未间断，已有2000多年历史。从公元纪年求年干支：

n=mod((t-3)/60)课后练习3：试求公元1911年

的年干支？干支纪年、月、日、时辰我国独有的纪年、月、日和时辰的方法47经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量写48谢谢大家荣幸这一路，与你同行It'SAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演讲人：XXXXXX时间：XX年XX月XX日

谢谢大家演讲人：XXXXXX49第三章天文观测的时间系统第三章天文观测的时间系统50本章主要内容§3.1时间是什么？§3.2时间系统及其转换3.2.1太阳时3.2.2恒星时3.2.3世界时3.2.4原子时3.2.5协调世界时§3.3现代时间计量服务§3.4历法与节气本章主要内容§3.1时间是什么？51§3.1时间是什么？回答“时间的本质是什么？”这个问题很不容易！古人感觉事件发生的先后、物体运动的进程，产生了直觉原始的时间观念。时间是“人们主观对客观存在的一种感受”？（康德），还是客观世界物质运动的一种表现形式？（唯物主义）§3.1时间是什么？回答“时间的本质是什么？”这52一、时间的内涵爱因斯坦的“相对论性时空观”：时间与空间都是物质的存在形式！物体运动的性质决定于时空，时空的性质也决定于物体及其运动本身。牛顿的“绝对时空观”：时间除了均匀流逝性之外，没有其它属性。均匀的、有方向的、没有起点和终点、永恒存在，即使物质消失，空间和时间仍然存在。“上下四方曰宇，往古来今曰宙”——《淮南子》一、时间的内涵爱因斯坦的“相对论性时空观”：时间与空间都是物53二、如何计时？“时间的延绵只能通过周期运动的动作单位测量”—洛克时间计量的两个方面：1、间隔（单位）；2、时刻二、如何计时？“时间的延绵只能通过周期运动的动作单位测量”—54时间有

“间隔”、“时刻”两个含义

间隔：事物某一运动过程所经历的时间。

时刻：事物运动中，某一状态发生的瞬间。

20002001200220032004时间有“间隔”、“时刻”两个含义20002001255时间计量三要素：

一、选择某一运动规律已掌握，

运动状态可观测到的具体事物。二、选取该事物的某一运动过程

为时间的基本单位。三、选取该事物的某一运动状态

为时间计量的起算点。先民“日出而作，日落而息”，太阳是天然的钟表。时间计量三要素：

先民“日出而作，日落而息”，太阳是天然的56§3.2时间系统及其转换§3.2时间系统及其转换573.2.1太阳时–I.真太阳视圆面的中心连续两次下中天（起算点）的时间间隔为一个真太阳日。但由于地球公转速度不均匀故其不断变化。真太阳日中最长与最短的一天相差达51s!运行

速度慢运行

速度快3.2.1太阳时–I.真太阳视圆面的中心连续两次下中583.2.1太阳时–II.为了克服上述缺陷，19世纪末美国天文学家纽康引入了一个假想参考点—平太阳假想：1）一点在黄道上匀速运动，其视运动速度等于真太阳运动速度的平均值，并与真太阳同时经过近地与远地点；2）另一点（平太阳）在天赤道上匀速运动，与前一点速度相同且两者同时通过春分和秋分点。此假想的平太阳连续两次下中天（起算点）的时间间隔定为一个平太阳日。平日的1/24h称为平太阳时,也称为平时。3.2.1太阳时–II.为了克服上述缺陷，19世纪末59天文观测时间系统课件60真太阳时与平太阳时的关系通过时差来联系：⊙⊙真太阳时与平太阳时的关系通过时差来联系：⊙⊙613.2.2恒星时（ST）恒星时(SiderealTime)是以春分点的周日视运动为依据建立的。规定，春分点连续两次上中天的时间间隔为一个恒星日，并以春分点在当地上中天的瞬时作为恒星时的起算点，即以春分点的时角来计量恒星时：

即地方恒星时在数值上等于春分点的时角易证，恒星时与任一天体的赤经和其时角关系为：天体上中天时，t=0，故S=

3.2.2恒星时（ST）恒星时(SiderealTim62SS=

+t天体上中天

S=SS=+t天体上中天

S=63恒星时与真太阳时的关系注：夸张表示恒星时与真太阳时的关系注：夸张表示64课后练习1水星的公转周期为87.969地球日,自转的物理周期(恒星日)为58.646地球日.其公转与自转方向均与地球相同.请问,水星上的一昼夜(太阳日)是多长呢?水星上的”一天”与”一年”哪个长?感兴趣的同学还可以

类似的计算金星上的

”一天”是多长?注意

金星是逆向自转的噢水星上崭新的“一天”开始了，你能算出它的长度么？课后练习1水星的公转周期为87.969地球日,自转的物理周期65恒星时与平太阳时时间间隔换算恒星每天早升起4分钟，每月早升起2小时！=2.73790910-324h=3m56.5554

(平时单位),恒星时与平太阳时时间间隔换算恒星每天早升起4分钟，每月早升起66S=m+S0+(m-)恒星时与平时时刻的换算地方恒星时平时世界时0h的格林尼治恒星时=2.73790910-3地理经度简单估算法：每年春分,夏至,秋分,冬至时的S0值分别为11h53m,18h0m,0h7m,6h0m，之后S0每隔一天加4m，每隔一月加2h，忽略第3项(若上式计算结果24h,则减去24h)查《中国天文年历》得到S=m673.2.3地方时和世界时恒星时、真太阳时、平太阳时是以春分点、真太阳、平太阳为参考点，以过当地天子午圈的时刻（上下中天）为起算点，以时角度量的。对于观测者，只要位于不同的地理经圈，就对应不同的天子午圈，因此，参考点过的天子午圈不同，所得时刻也不同。即上述时刻有地方性，称为地方时。3.2.3地方时和世界时恒星时、真太阳时、平太阳时是以春68

地方时（LT）

定义：以本地子午面为起算平面，根据任意量时天体（恒星或太阳）所确定的时间。(s、m⊙、m)地方时与地方经度的关系：

在同一计时系统内，任意两地同一瞬间测得的地方时之差，在数值上等于这两地的地方经度之差。

λA-λB=mA–mB=tA–tB

SA–SB=tA–tB=λA-λB

地方时（LT）定义：69世界时（UT）世界时是国际上统一规定的全球标准时，以英国格林尼治天文台原址（地理经度为0h）所对应的地方平时为世界时。则世界时与经度为处的平时m之间的关系为：

(东经取正，西经取负)恒星时S=S0本初子午线世界时（UT）世界时是国际上统一规定的全球标准时，以英国格林70区时1884年国际子午线会议规定，全球统一实行分区计时制。各时区以其中央经线的地方平时作为区时。全球分为24个时区，其中零时区以格林尼治子午线为中线，两侧各7.5度为其范围。零时区采用世界时。区时=UT+N，向东为正，向西为负。“北京时间”东十二时区与西十二时区重合，共用180度经线，其附近为国际日期变更线（日界线）。

第N时区的区时T与地方恒星时S的换算：

S0为当日世界时零时的格林尼治恒星时，λ为地理经度。hh区时1884年国际子午线会议规定，全球统一实行分区计时制。各71日界线日界线72例题试求秋分时威海（东经122.05度）观测到织女星(RA=18h36m56s)上中天的时刻(北京时间).解：上中天时，S=，秋分时S0=0h7m

则由：

即18.616h=0.117h+

1.00274(Th-8)+8.137h

可求出：T=18.334h=18h20m3s课后练习2：求10月1日晚在河北兴隆观测站（经纬度自查）观测牛郎星（RA=19h50m47s,Dec=+0852’06’’）的上中天时刻，其上中天时地平高度h是多少？例题试求秋分时威海（东经122.05度）观测到织女星(RA=73

世界时不是一个均匀的时间计量系统

影响的因素

—扰动地球自转的各种力1、极移：地球瞬时自转轴在地球本体内的运动(岁差和章动),造成地理经纬度的变化

地极移动(以地方子午线为参考来测定世界时)岁差与地球自转轴进动世界时不是一个均匀的时间计量系统

影响的因素742、地球自转不均匀

（地球自转速度变化）长期变化：自转减慢，日长增0s.0016／百年

月球引力引起的海洋潮汐潮汐作用相当于把地球自转向回拉使一天变长,

将来终有一天的长度相当于现在一个月根据中国日食记录推算自转变慢速度:约1亿年前,一天只有现在的20小时长!季节变化:

自转上半年慢，下半年快±0s.001（大气环流）不规则变化:

时快时慢。（各种因素）2、地球自转不均匀

（地球自转速度变化）长期变化：自转减753.2.4原子时（TAI）守时：利用计时工具维持时间的计量，以便连续地发布时间。20世纪30年代以前，天文摆钟守时，1ms/d。20世纪30年代，石英钟，晶振，压电效应，易受温度变化影响，易老化，长期不稳定。20世纪50年代，原子钟，原子跃迁，频率稳定，海平面上铯133基态的两个超精细能级在零磁场中跃迁辐射振荡频率的9192631770周所持续时间为原子时的秒长。3.2.4原子时（TAI）守时：利用计时工具维持时间的计763.2.4原子时（TAI）原子时的起始点为1958年1月1日世界时零时。此时原子时TAI”等于”世界时UT。原子钟的准确度能达到10E-13量级。即约30万年才有1秒的误差!

相比天文观测得到的世界时精度只能达到3年

不差1秒!实际却相差了0.0039s比原子钟精度更高的天然时钟是脉冲星,稳定度可达10E-19量级!3.2.4原子时（TAI）原子时的起始点为1958年1月773.2.5协调世界时（UTC）

——世界时与原子时的折衷协调产物

大地测量、天文导航、空间探测器的跟踪、定位需要以地球自转为依据的世界时时刻，精密校频等物理领域则要求以原子时为基准的均匀时间间隔。由于世界时的秒长逐年增加（地球自转变慢）,势必造成世界时落后于原子时，一年内可累计达1秒左右。为避免原子时与世界时产生太大的偏离，1975年决定采用UTC系统。3.2.5协调世界时（UTC）—78UTC系统时间单位：原子时的秒小数（SI）,UT的时、分、秒协调：用跳秒（也叫闰秒即增加1s或减少1s）的方法，使其与世界时（UT1）的偏离在0s.9之内。（通常是正闰秒）调整时刻：每年首选是12月31日和6月30日或3月31日和9月30日的最后一秒，由国际地球自转服务中心局（IERS）根据天文观测做出决定，并预先通知。启用时间：1972、1、1UTC系统有高的精度和稳定性。UTC系统时间单位：原子时的秒小数（SI）,UT的时、分79

时间计量工作的三项内容：

测时、守时、授时

1、测时:测定恒星的瞬时位置，经过归算获得准确时刻（圭表、日晷、中星仪等）§3.3现代时间计量工作时间计量工作的三项内容：§3.3现代时间计量工作802、守时:

用守时工具把所测时间持续下去.是整个时间工作中最关键的一环，它的任务是产生和保持高精度的准确时间.（滴漏、沙漏、计时香、天文钟、石英钟、原子钟）惠更斯摆钟布拉格市政厅天文钟多级漏壶2、守时:用守时工具把所测时间持续下去.是整个时间81地球电台用户

3、授时：时间服务、播时把测得的时间用各种手段播报出（鸣锣击鼓、无线电报时、电视系统授时）地球电台用户3、授时：时间服务、播时把测得的时间用各种手段82国家授时中心的时间发布国家授时中心的时间发布83§3.4历法与节气

历法是推算年月日的时间长度并协调它们之间的关系，以制定一定的时间序列的法则。

人们习惯一年（回归年）中有整数月（朔望月）和日，把计量一年中月、日数和怎样选择起算点的方法称为历法。

编订历法是天文学（精确测定月年长度）和社会学（合理安排年月日关系）相结合的工作。§3.4历法与节气历法是推算年月日的时间长度并协调84日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期。月：以月球公转为依据、月相变化的周期。

1朔望月(月球连续2次与太阳会合的时间间隔)29.5306平日年：以地球公转为依据、四季变化的周期。

1回归年(平太阳连续2次通过春分点的时间间隔)＝365.2422平日这是三种完全独立的运动，没有简单的通约关系，日是基本单位不能分割，把含有整日数的月和年称为历月、历年。日：以地球自转为依据、昼夜交替的周期。85历法的制定原则（1）尽可能准确反映天文客观规律的历法，才能正确的反映天象和四季变化。（2）日历要简单、明了、易记。宁可牺牲精度以满足简单。（3）有通用性，能为广大地区所接受。历法的三种主要类型（1）太阴历（回历）（2）太阳历（公历，阳历）（3）阴阳合历（中国农历）历法的制定原则（1）尽可能准确反映天文客观规律的历法，才能正86太阴历和太阳历太阴历可能是人类最早使用的历法，现在还通行于穆斯林世界，以月亮圆缺盈亏周期为基准（朔望月），月长取29或30天；平年354天,闰年355天,30年11闰日。太阳历以太阳的周年视运动为基准，决定年长的是回归年：以春分点为标准，地球公转一周的时间为一个回归年。一个回归年包括365.2422个平太阳日(天)。目前国际通用的公历—格里历就是太阳历，其前身是儒略历。太阴历和太阳历太阴历可能是人类最早使用的历法，现在还通行87儒略历罗马皇帝儒略-凯撒于公元前46年制订岁首为冬至后的第10日每年划分12个月，单月31天，双月30天每4年置1个闰年，3个平年，平年2月减1天闰年366天，平年365天，平均年长为365.25天，与回归年相比400年会差3天；奥古斯都皇帝（屋大维）改变月长:8,10,12月为大月，9,11变为小月，2月再减一天。年长不变。儒略历罗马皇帝儒略-凯撒于公元前46年制订88格里历1582年由罗马教皇格里高利十三世颁行1、3、5、7、8、10、12月为大月，31天4、6、9、11为小月，30天2月在平年为28天，闰年为29天4年一闰，被4整除的年份为闰年；但逢整世纪年份，须被400整除才是闰年，每400年中有97个闰年平均年长为365.2425天，与回归年相比3300年中才差1天，每年只差0.0003天与季节吻合的很好，但“月”与月相无关格里历1582年由罗马教皇格里高利十三世颁行89现行公历从公元1年起连续纪年(A.D.)，公元1年之前被称为“公元前”(B.C.)公元元年的规定：约公元525年时一位叫狄奥西尼的基督教僧侣“推算”出耶稣诞生的年份，教会从公元532年开始正式将这