第四章时间与天体位置(航海概论)课件

第四篇天文航海

大连海事大学航海学院航海教研室丁勇第四篇天文航海

广东海洋大学航海学院航海教研室第四篇天文航海大连海事大学航海学院第四篇天1第四章时间与天体位置

第一节时间系统概述

时间和空间是物质存在的基本属性。任何物质运动都在时间和空间内发生。人类的一切活动都离不开时间和空间，所以说，时间在科学上和日常生活中均是必不可少的。第四章时间与天体位置

第一节时间系统概述2时间的含义有两个：时间间隔：时间间隔是指客观物质运动过程所经历的时间历程时刻：时刻是指客观物质运动某一状态发生的瞬间时间的含义有两个：3人们通过科学实践，相继选用了各种周期性变化过程作为时间的测量标准，即时间的计量单位。同时满足两个要求：第一周期运动的稳定性（均匀性）；第二周期运动的复现性（重复性）。人们通过科学实践，相继选用了各种周期性变化过程作为时间的测量4这就是说，只能用一种均匀的、具有连续重复周期的现象作为时间的计量单位。人类经过长期的大量的实践,迄今为止时间计量标准基本可分为三类：1．建立在地球自转基础上的世界时系统；2．建立在地球公转基础上由力学定律所确定的历书时系统；3．建立在原子能级跃迁频率基础上的原子时系统。这就是说，只能用一种均匀的、具有连续重复周期的现象作为时间的5一、世界时系统

世界时系统（universaltimesystem)是建立在地球自转运动基础上的时间系统。也就是说，以地球自转周期作为时间的计量单位。以春分点为参考点得到：恒星时(siderealtime)；

以太阳为参考点得到：视时(apparenttime)；

以平太阳为参考点得到：平时(meantime)或世界时(universaltime,GMT)。

一、世界时系统世界时系统（universaltimes6从实测中证实地球自转的速率是不均匀的，并具有相当复杂的表现形式，

其中包含周期性变化、长周期性变化、短周期性变化和不规则变化等等各种因素。从而导致以地球的自转周期作为时间的计量单位也是不均匀的。

从实测中证实地球自转的速率是不均匀的，并具有相当复杂的表现形7另外，地球在自转的过程中还存在“扭动”现象，从而使地极产生移动，简称极移。

极移使地球上各点的经纬度发生变化，导致世界各地天文台测得的世界时之间存在微小的差别。

1955年国际天文学联合会决定自1956年起，对直接观测到的世界时作两项改正。另外，地球在自转的过程中还存在“扭动”现象，从而使地极产生移8因此，世界时UT又可分为以下三种：

UT0：直接由天文观测得到的世界时。

UT1：UT0经极移改正后得出的世界时，是天文航海所需要的世界时；

UT2：UT1经过季节改正后得出的世界时。UT2是1972年以前国际上公认的时间标准。

因此，世界时UT又可分为以下三种：UT0：直接由9

二、原子时系统（atomictimesystem）

原子时系统是建立在原子能级跃迁频率基础上的时间系统。

1．原子时（atomictime，AT）：以铯（Cs133）原子超精细能级跃迁的电磁振荡9,192,631,770周所经历的时间间隔定义为原子时1秒的长度。

二、原子时系统（atomictimesystem）

10

原子时的起始历元为1958年1月1日0时（世界时UT2）。

2、协调世界时（coordinateduniversaltime，UTC）：以原子时秒为时间计量单位，在时刻上与世界时UT1保持在0.S9之内。

原子时的起始历元为1958年1月1日0时（世界时UT2）。11协调世界时满足上述条件是通过“跳秒”来实现的。

调整的时刻是在12月31日或6月30日最后一秒。对原子时增加1S称正跳秒，减少1S称负跳秒

协调世界时满足上述条件是通过“跳秒”来实现的。调整的时刻是12通

常：23h59m59s之后是次日的00h00m00s。正跳秒：23h59m60s之后是次日的00h00m00s。

负跳秒：23h59m58s之后是次日的00h00m00s。通常：23h59m59s之后是次日的00h00m00s13具体跳秒时间和方法可查阅英版《无线电信号表》第二卷或英版《航海通告》第VI部分。

协调世界时UTC从1972年1月1日世界时00h开始实施。

具体跳秒时间和方法可查阅英版《无线电信号表》第二卷或英版《航14

时间平时视时恒星时

原子时系统建立在原子能级跃迁频率基础上的时间系统

历书时系统建立在地球公转基础上的时间系统

世界时系统建立在地球自转基础上的时间系统世界时UT0由天文观测直接测定世界时UT1UT0经过极移改正世界时UT2UT1经过季节改正协调世界时UTC以原子时秒作为时间的计量单位在时刻上与UT1保持在0.s9以内时间平时视时恒星15第二节

恒星时

恒星时（siderealtime）是建立在地球自转运动基础上的时间系统，以春分点为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。春分点

第二节恒星时恒星时（siderealtime）是建立在16一、恒星日

在周日视运动中，春分点连续两次经过某地午圈所经历的时间间隔称为1恒星日（siderealday）。

PNE一、恒星日

在周日视运动中，春分点连续两次经过某地午圈所经17

1恒星日＝天球旋转（360°）所经历的时间间隔。

1恒星日可分为：

1恒

星

日＝24恒星小时（24h）；

1恒星小时＝60恒星分钟（60m）；

1恒星分钟＝60恒星秒钟（60s）。

1恒星日＝天球旋转（360°）所经历的时间间隔。

1恒星日18时间与角度之间存在着如下时、度换算的关系：

24h＝360°；

1h＝15°；

1m＝15′；1＝4m；

1s＝15″＝0.

25;1＝4s。

时间与角度之间存在着如下时、度换算的关系：24h＝360°19恒星时的时刻与昼夜的关系不固定。然而，人们的日常生活工作一般是根据“昼夜”来安排的，所以恒星时不宜用于日常生活之中。恒星时仅是天文学中采用的时间计量单位。

恒星时的时刻与昼夜的关系不固定。然而，人们的日常生活工20第三节视时视时（apparenttime）是建立在地球自转基础上的时间系统，它是以太阳⊙为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。第三节视时视时（apparenttime）是建立在地球21一、视太阳日

在周日视运动中，太阳中心连续两次经过某地子圈所经历的时间间隔称为1视太阳日。一、视太阳日在周日视运动中，太阳中心连续两次经过某地子圈221视太阳日可分为：1视太阳日＝24视太阳小时（24h）；1视太阳小时＝60视太阳分钟（60m）；1视太阳分钟＝60视太阳秒钟（60s）。1视太阳日可分为：1视太阳日＝24视太阳小时（24h）23在一个视太阳日中，太阳在同一子圈上连续两次下中天，这期间太阳正好完成一整周360°的周日视运动。所以视时与角度之间同样存在着时、度换算的关系，只是视时的时、分和秒的长短与恒星时的有所不同。在一个视太阳日中，太阳在同一子圈上连续两次下中天，这期间太阳24二、视时在周日视运动中，太阳中心由某地子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为视时LAT(Localapparenttime)

。太阳上中天时LAT＝12h，下中天时LAT＝00h。二、视时在周日视运动中，太阳中心由某地子圈起，向西运行所经历25同一时刻视时LAT与太阳圆周地方时角LHA⊙相差180（12h）,即LAT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°LATLHAPNZSQE同一时刻视时LAT与太阳圆周地方时角LHA⊙相差180（126

三、视太阳日作为时间计量单位的缺陷

太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间

PNZQE三、视太阳日作为时间计量单位的缺陷

太阳日＝天球旋转（327太阳赤经日变化量d（RA）最大约66´.6,最小约53´.8，所以最长和最短的视太阳日相差约51S，并且在逐日变化。作为时间计量单位，长短必须固定，所以视太阳日不宜作为时间的计量单位。但是视太阳日与昼夜交替的关系固定，符合人们工作与休息的习惯。因此产生了平时。太阳赤经日变化量d（RA）最大约66´.6,最小约53´.28第四节平时平时（meantime）是建立在地球自转运动基础上的时间系统，它是以平太阳为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。第四节平时平时（meantime）是建立在地球自转运29一、平太阳

平太阳（meansun）是一个假想的天体，它在天赤道上向东作匀速的周年视运动，其速度等于视太阳在黄道上运行的平均速度。一、平太阳

平太阳（meansun）是一个假想的天体，30二、平太阳日

在周日视运动中，平太阳连续两次经过某地子圈所经历的时间间隔称为1平太阳日（meansolarday）。1平太阳日＝24平太阳小时（24h）；1平太阳小时＝60平太阳分钟（60m）；1平太阳分钟＝60平太阳秒钟（60s）。二、平太阳日在周日视运动中，平太阳连续两次经过某地子圈所经31在天文航海中，平太阳赤经日变化量d（RA）＝59´.14可以认为是一个定值。由于平太阳有周年视运动，而春分点没有，所以1个平太阳日比1个恒星日长3m56.s564m。在天文航海中，平太阳赤经日变化量d（RA）＝32

1平太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间＝天球旋转（360＋59.14）所经历的时间

＝1恒星日＋3m56.s561平太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间33三、平时

1．地方平时（localmeantime,LMT）：在周日视运动中，平太阳由某地子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为地方平时LMT。

三、平时1．地方平时（localmeantime,LM34同一时刻，地方平时LMT与平太阳圆周地方时角LHA相差180（12h），即

LMT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°同一时刻，地方平时LMT与平太阳圆周地方时角LHA相差180352、世界时（universaltime,UT）又称格林平时（greenwichmeantime,GMT）：

在周日视运动中，平太阳由格林子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为世界时。同时须注明日期。2、世界时（universaltime,UT）又称格林平时36四、时差（equationoftime，ET）对同一测者来说，在同一时刻，视时LAT与平时LMT之间的时间差称为时差ET:四、时差（equationoftime，ET）对同一测者37ET＝LAT－LMT

＝LHA⊙－LHA

＝RA－RA⊙

Q1ZPNEETRARALATLMT●当LAT>LMT时，ET为“＋”，在周日视运动中，太阳⊙在前，平太阳在后；

●当LAT<LMT时，ET为“－”，在周日视运动中，平太阳在前，太阳⊙在后；

●当LAT=LMT时，ET为“0”，在周日视运动中，平太阳时圈与太阳⊙时圈重合。

ET＝LAT－LMT

＝LHA⊙－LHA

38由于太阳与平太阳的赤经日变化量不一致，因而产生了时差。

在一年中太阳有时在平太阳的东边，有时在平太阳的西边，所以时差ET的值是逐日变化的。其值可以在当日《航海天文历》中查得。

由于太阳与平太阳的赤经日变化量不一致，因而产生了时差。39一年中时差ET有四次为零：4月中，6月中，8月底，12月底

两次正极大值，

两次负极大值。

在11月3日前后，时差达最大值ETmax=＋16m24s,一年中时差最大不超过17m。

1月5月9月11月1月7月3月0+20+10-10一年中时差ET有四次为零：4月中，6月中，8月底，12月底40综上所述：视时和平时两者的差值最大不超过17分钟，因此平时能与昼夜保持固定关系。又因平太阳日长短基本固定，所以平时是1972年以前国际上公认的时间计量单位。综上所述：视时和平时两者的差值最大不超过17分钟，因此平时能41第五节

区时（ZoneTime）

一、区时制（Zonetimesystem）

零时区东一区东二区东三区东四区东五区东六区西一区西二区西三区西四区西五区西六区西七区西八区西九区西十区西十一区十二时区东十一区东十区东九区东八区东七区0+1+2+3+4+5+6+7+8+9-1-2-3-4-5-6-7-8-9-12+12+11+10-11-100O15EO30EO45EO60EO75EO90EO180O160WO150WO135WO120WO105WO165EO150EO135EO120EO105EO15WO30WO45WO60WO75WO90WOpnZNOPQRSABCDEMYXWVUTLKIHGFZ1.时区划分：全球按经度划分为24个时区，航海中往往又称全球划分为25个时区。第五节区时（ZoneTime）一、区时制（Zone422．区号（ZoneDescription，ZD）：时区的顺序号。

东时区的区号为“－”，西时区的区号为“＋”。

区号还可以用大写英文字母表示，零时区的区号为“Z”，东时区的区号依次为A到M（J除外），西时区的区号依次为N到Y。

例如，零时区的区号为“0”或“Z”，东八区的区号为“－8”或“H”。

2．区号（ZoneDescription，ZD）：时区的顺43由于相邻两时区的时区中线经度相差15＝1h，时区中线经度在数值上正好等于该时区区号的小时数，即时区中线经度由于相邻两时区的时区中线经度相差15＝1h，时区中线经度在44已知时区中线经度可求得该时区的区号，反之亦然。各时区的边界经度等于它的中线经度±730′，凡是经度离某一时区中线经度小于730′的地方，均属于这个时区。因此，测者所在时区的区号可以由测者经度计算出来

已知时区中线经度可求得该时区的区号，45例4－4－6：求大连（λ12139′E）和北京（λ11628′E）所在时区的区号ZD？

解：例4－4－6：求大连（λ12139′E）和北京（λ11646二、区时ZT

1．区时（zonetime,ZT）：时区中线的地方平时作为该时区的区时。区时通常要注明区号和日期。二、区时ZT

1．区时（zonetime,ZT）：时区中47例如，零时区的区时为1小时30分钟20秒钟，可写为：ZT＝01h30m20s（0）＝01h30m20sZ。GMT＝01h30m20s东八区区时为9时30分，可写成；ZT0930（－8）＝0930H。例如，零时区的区时为1小时30分钟20秒钟，可写为：48在船上，日常的工作、生活是根据“船钟”指示的时间称船时（ship’smeantime,SMT）来安排的。

船钟一般指示船舶所在时区的区时。

由于船钟通常只精确到分钟，所以由船钟读取的船时SMT是近似区时ZT′。

在船上，日常的工作、生活是根据“船钟”指示的时间称船时（sh49例

：我国某轮航行在西九区，拟与国内总公司通过卫通电话联系，要使公司在8月20日ZT0800（－8）接到电话，试问船长应在船时（SMT）几点打电话？

Dλ＝λm2－λm1＝（－9h）－（＋8h）=－17h

ZT2＝ZT1＋Dλ＝SMTZT080020/8Dλ

－17__________________________SMT150019/8

例：我国某轮航行在西九区，拟与国内总公司通过卫通电话联系，502．区时ZT与世界时GMT的关系GMT＝ZT＋ZD上式中，东时区ZD取“－”，西时区ZD取“＋”。把船时代入上式中，求得的世界时称为近似世界时GMT′GMT′＝SMT（ZT′）＋ZDZT＝GMT－ZD

ZT（－8）＝GMT＋8h

2．区时ZT与世界时GMT的关系GMT＝ZT＋ZD51例：4月2日，已知船时SMT（ZT′）0516（－8），求近似世界时GMT′？

ZT′05162/4ZD

－8________________________GMT

21161/4例：4月2日，已知船时SMT（ZT′）0516（－8），求523．区时ZT与地方平时LMT的关系

LMT＝ZT＋Dλ

Dλ

＝λ－λm

LMT是测者经度λ所对应的地方平时；

ZT是测者经度λ所在时区的中线经度λm所对应的地方平时，即区时；

3．区时ZT与地方平时LMT的关系LMT＝ZT＋Dλ53可以改写成：

ZT

＝LMT＋Dλ

Dλ＝λm－λ

可以改写成：ZT＝LMT＋Dλ54三、拨钟

船舶向东航行进入相邻时区，应将船钟拨快1小时；

船舶向西航行进入相邻时区，应将船钟拨慢1小时。

船舶由东十二时区进入西十二时区或反之均不用拨钟，但日期相差一天。

三、拨钟船舶向东航行进入相邻时区，应将船钟拨快1小时；55一般拨钟在夜间进行，通常采用下述两种方法拨钟。例如某船由东八区进入东九区或反之:

方法一：

拨快1小时：通常由三副在21点将船钟拨快1小时，《航海日志》中应记录：

2100船钟拨快1小时SMT＝GMT＋0900。通常1小时的时间由三个航行班均摊，因此交接班时间应为：三副与二副交接班船时SMT＝2400＋0040＝0040（－9）；

二副与大副交接班船时SMT＝0400＋0020＝0420（－9）；

大副与三副交接班船时SMT＝0800（－9）。一般拨钟在夜间进行，通常采用下述两种方法拨钟。例如某船由东八56拨慢1小时：通常由三副在21点将船钟拨慢1小时，《航海日志》中应记录：

2100船钟拨慢1小时SMT＝GMT＋0800。

这时三个班交接班时间分别为SMT＝2320（－8）；SMT＝0340（－8）；SMT＝0800（－8）。

拨慢1小时：通常由三副在21点将船钟拨慢1小时，《航海日志57方法二：

分三班拨钟每班拨快20分钟。航海日志中应记录：

三副：2100将船钟拨快20分钟SMT＝GMT＋0820；

二副：0100将船钟拨快20分钟SMT＝GMT＋0840；

大副：0500将船钟拨快20分钟SMT＝GMT＋0900。分三班拨钟每班拨慢20分钟。航海日志中应记录：

三副：2100将船钟拨慢20分钟SMT＝GMT＋0840；

二副：0100将船钟拨慢20分钟SMT＝GMT＋0820；

大副：0500将船钟拨慢20分钟SMT＝GMT＋0800。

方法二：分三班拨钟每班拨快20分钟。航海日志中应记录：58四、日界线

日界线（dateline）又称国际日期变更线。

日界线原则上是180°经线，考虑到行政区域而有若干曲折。

四、日界线日界线（dateline）又称国际日期变更线。59零时区东一区东二区东三区东四区东五区东六区西一区西二区西三区西四区西五区西六区西七区西八区西九区西十区西十一区十二时区东十一区东十区东九区东八区东七区0+1+2+3+4+5+6+7+8+9-1-2-3-4-5-6-7-8-9-12+12+11+10-11-100O15EO30EO45EO60EO75EO90EO180O160WO150WO135WO120WO105WO165EO150EO135EO120EO105EO15WO30WO45WO60WO75WO90WOpnZNOPQRSABCDEMYXWVUTLKIHGFZ零时区东一区东二区东三区东四区东五区东六区西一区西二区西三区60当船舶穿过日界线时需要遵守以下规则：

船舶向东航行穿过日界线（由东十二时区进入西十二时区）日期减少一天（重复一天）；

船舶向西航行穿过日界线（由西十二时区进入东十二时区）日期增加一天（跳过一天），并记入《航海日志》。

当船舶穿过日界线时需要遵守以下规则：船舶向东航行穿过日界线61五、各国标准时

由于提出了区时制，则建议生活在相应时区的人们使用该时区的区时作为日常工作、生活的标准时（standardtimes）。

但是各国在实施中，根据本国的实际情况来决定本国的标准时。

五、各国标准时由于提出了区时制，则建议生活在相应时区的人们62夏令时（summertimeordaylightsavingtime）：标准时在夏季提前1小时或半小时，，夏季过后又恢复原来的标准时。法定时（legaltime）：世界各国具体执行什么时间基本上以法律的形式确定下来，所以又称其为法定时。

夏令时（summertimeordaylights63世界各国不是遵循单一的时间制度，仅凭某国所在的地理位置（或时区）还不足以说明它所采用的标准时。因此，在船舶开航之前，要查阅有关资料来确认目的港的标准时，作为拨钟的依据。

世界各国不是遵循单一的时间制度，仅凭某国所在的地理位置（或时64关于世界各国标准时，可以查阅：

英版《无线电信号表》（ADMIRALTYLISTOFRADIOSIGNALS）第二卷中的法定时（legaltime）部分；英版《航海天文历》所附的《标准时一览表》。

关于世界各国标准时，可以查阅：英版《无线电信号表》（ADM65第六节求测天世界时

天体位置随时间变化而变化，要确定观测天体的准确位置，首先要求出观测天体时的准确世界时，即求测天世界时。船上的计时器船钟：指示区时,显示UTC的时刻，准确到分钟。天文钟：指示世界时，显示世界时UT1的时刻，准确到秒钟。第六节求测天世界时天体位置随时间变化而变化，要确定观测66第四篇天文航海

大连海事大学航海学院航海教研室丁勇第四篇天文航海

广东海洋大学航海学院航海教研室第四篇天文航海大连海事大学航海学院第四篇天67第四章时间与天体位置

第一节时间系统概述

时间和空间是物质存在的基本属性。任何物质运动都在时间和空间内发生。人类的一切活动都离不开时间和空间，所以说，时间在科学上和日常生活中均是必不可少的。第四章时间与天体位置

第一节时间系统概述68时间的含义有两个：时间间隔：时间间隔是指客观物质运动过程所经历的时间历程时刻：时刻是指客观物质运动某一状态发生的瞬间时间的含义有两个：69人们通过科学实践，相继选用了各种周期性变化过程作为时间的测量标准，即时间的计量单位。同时满足两个要求：第一周期运动的稳定性（均匀性）；第二周期运动的复现性（重复性）。人们通过科学实践，相继选用了各种周期性变化过程作为时间的测量70这就是说，只能用一种均匀的、具有连续重复周期的现象作为时间的计量单位。人类经过长期的大量的实践,迄今为止时间计量标准基本可分为三类：1．建立在地球自转基础上的世界时系统；2．建立在地球公转基础上由力学定律所确定的历书时系统；3．建立在原子能级跃迁频率基础上的原子时系统。这就是说，只能用一种均匀的、具有连续重复周期的现象作为时间的71一、世界时系统

世界时系统（universaltimesystem)是建立在地球自转运动基础上的时间系统。也就是说，以地球自转周期作为时间的计量单位。以春分点为参考点得到：恒星时(siderealtime)；

以太阳为参考点得到：视时(apparenttime)；

以平太阳为参考点得到：平时(meantime)或世界时(universaltime,GMT)。

一、世界时系统世界时系统（universaltimes72从实测中证实地球自转的速率是不均匀的，并具有相当复杂的表现形式，

其中包含周期性变化、长周期性变化、短周期性变化和不规则变化等等各种因素。从而导致以地球的自转周期作为时间的计量单位也是不均匀的。

从实测中证实地球自转的速率是不均匀的，并具有相当复杂的表现形73另外，地球在自转的过程中还存在“扭动”现象，从而使地极产生移动，简称极移。

极移使地球上各点的经纬度发生变化，导致世界各地天文台测得的世界时之间存在微小的差别。

1955年国际天文学联合会决定自1956年起，对直接观测到的世界时作两项改正。另外，地球在自转的过程中还存在“扭动”现象，从而使地极产生移74因此，世界时UT又可分为以下三种：

UT0：直接由天文观测得到的世界时。

UT1：UT0经极移改正后得出的世界时，是天文航海所需要的世界时；

UT2：UT1经过季节改正后得出的世界时。UT2是1972年以前国际上公认的时间标准。

因此，世界时UT又可分为以下三种：UT0：直接由75

二、原子时系统（atomictimesystem）

原子时系统是建立在原子能级跃迁频率基础上的时间系统。

1．原子时（atomictime，AT）：以铯（Cs133）原子超精细能级跃迁的电磁振荡9,192,631,770周所经历的时间间隔定义为原子时1秒的长度。

二、原子时系统（atomictimesystem）

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原子时的起始历元为1958年1月1日0时（世界时UT2）。

2、协调世界时（coordinateduniversaltime，UTC）：以原子时秒为时间计量单位，在时刻上与世界时UT1保持在0.S9之内。

原子时的起始历元为1958年1月1日0时（世界时UT2）。77协调世界时满足上述条件是通过“跳秒”来实现的。

调整的时刻是在12月31日或6月30日最后一秒。对原子时增加1S称正跳秒，减少1S称负跳秒

协调世界时满足上述条件是通过“跳秒”来实现的。调整的时刻是78通

常：23h59m59s之后是次日的00h00m00s。正跳秒：23h59m60s之后是次日的00h00m00s。

负跳秒：23h59m58s之后是次日的00h00m00s。通常：23h59m59s之后是次日的00h00m00s79具体跳秒时间和方法可查阅英版《无线电信号表》第二卷或英版《航海通告》第VI部分。

协调世界时UTC从1972年1月1日世界时00h开始实施。

具体跳秒时间和方法可查阅英版《无线电信号表》第二卷或英版《航80

时间平时视时恒星时

原子时系统建立在原子能级跃迁频率基础上的时间系统

历书时系统建立在地球公转基础上的时间系统

世界时系统建立在地球自转基础上的时间系统世界时UT0由天文观测直接测定世界时UT1UT0经过极移改正世界时UT2UT1经过季节改正协调世界时UTC以原子时秒作为时间的计量单位在时刻上与UT1保持在0.s9以内时间平时视时恒星81第二节

恒星时

恒星时（siderealtime）是建立在地球自转运动基础上的时间系统，以春分点为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。春分点

第二节恒星时恒星时（siderealtime）是建立在82一、恒星日

在周日视运动中，春分点连续两次经过某地午圈所经历的时间间隔称为1恒星日（siderealday）。

PNE一、恒星日

在周日视运动中，春分点连续两次经过某地午圈所经83

1恒星日＝天球旋转（360°）所经历的时间间隔。

1恒星日可分为：

1恒

星

日＝24恒星小时（24h）；

1恒星小时＝60恒星分钟（60m）；

1恒星分钟＝60恒星秒钟（60s）。

1恒星日＝天球旋转（360°）所经历的时间间隔。

1恒星日84时间与角度之间存在着如下时、度换算的关系：

24h＝360°；

1h＝15°；

1m＝15′；1＝4m；

1s＝15″＝0.

25;1＝4s。

时间与角度之间存在着如下时、度换算的关系：24h＝360°85恒星时的时刻与昼夜的关系不固定。然而，人们的日常生活工作一般是根据“昼夜”来安排的，所以恒星时不宜用于日常生活之中。恒星时仅是天文学中采用的时间计量单位。

恒星时的时刻与昼夜的关系不固定。然而，人们的日常生活工86第三节视时视时（apparenttime）是建立在地球自转基础上的时间系统，它是以太阳⊙为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。第三节视时视时（apparenttime）是建立在地球87一、视太阳日

在周日视运动中，太阳中心连续两次经过某地子圈所经历的时间间隔称为1视太阳日。一、视太阳日在周日视运动中，太阳中心连续两次经过某地子圈881视太阳日可分为：1视太阳日＝24视太阳小时（24h）；1视太阳小时＝60视太阳分钟（60m）；1视太阳分钟＝60视太阳秒钟（60s）。1视太阳日可分为：1视太阳日＝24视太阳小时（24h）89在一个视太阳日中，太阳在同一子圈上连续两次下中天，这期间太阳正好完成一整周360°的周日视运动。所以视时与角度之间同样存在着时、度换算的关系，只是视时的时、分和秒的长短与恒星时的有所不同。在一个视太阳日中，太阳在同一子圈上连续两次下中天，这期间太阳90二、视时在周日视运动中，太阳中心由某地子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为视时LAT(Localapparenttime)

。太阳上中天时LAT＝12h，下中天时LAT＝00h。二、视时在周日视运动中，太阳中心由某地子圈起，向西运行所经历91同一时刻视时LAT与太阳圆周地方时角LHA⊙相差180（12h）,即LAT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°LATLHAPNZSQE同一时刻视时LAT与太阳圆周地方时角LHA⊙相差180（192

三、视太阳日作为时间计量单位的缺陷

太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间

PNZQE三、视太阳日作为时间计量单位的缺陷

太阳日＝天球旋转（393太阳赤经日变化量d（RA）最大约66´.6,最小约53´.8，所以最长和最短的视太阳日相差约51S，并且在逐日变化。作为时间计量单位，长短必须固定，所以视太阳日不宜作为时间的计量单位。但是视太阳日与昼夜交替的关系固定，符合人们工作与休息的习惯。因此产生了平时。太阳赤经日变化量d（RA）最大约66´.6,最小约53´.94第四节平时平时（meantime）是建立在地球自转运动基础上的时间系统，它是以平太阳为参考点，以其周日视运动的周期作为时间的计量单位。第四节平时平时（meantime）是建立在地球自转运95一、平太阳

平太阳（meansun）是一个假想的天体，它在天赤道上向东作匀速的周年视运动，其速度等于视太阳在黄道上运行的平均速度。一、平太阳

平太阳（meansun）是一个假想的天体，96二、平太阳日

在周日视运动中，平太阳连续两次经过某地子圈所经历的时间间隔称为1平太阳日（meansolarday）。1平太阳日＝24平太阳小时（24h）；1平太阳小时＝60平太阳分钟（60m）；1平太阳分钟＝60平太阳秒钟（60s）。二、平太阳日在周日视运动中，平太阳连续两次经过某地子圈所经97在天文航海中，平太阳赤经日变化量d（RA）＝59´.14可以认为是一个定值。由于平太阳有周年视运动，而春分点没有，所以1个平太阳日比1个恒星日长3m56.s564m。在天文航海中，平太阳赤经日变化量d（RA）＝98

1平太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间＝天球旋转（360＋59.14）所经历的时间

＝1恒星日＋3m56.s561平太阳日＝天球旋转（360＋d（RA））所经历的时间99三、平时

1．地方平时（localmeantime,LMT）：在周日视运动中，平太阳由某地子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为地方平时LMT。

三、平时1．地方平时（localmeantime,LM100同一时刻，地方平时LMT与平太阳圆周地方时角LHA相差180（12h），即

LMT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°同一时刻，地方平时LMT与平太阳圆周地方时角LHA相差1801012、世界时（universaltime,UT）又称格林平时（greenwichmeantime,GMT）：

在周日视运动中，平太阳由格林子圈起，向西运行所经历的时间间隔称为世界时。同时须注明日期。2、世界时（universaltime,UT）又称格林平时102四、时差（equationoftime，ET）对同一测者来说，在同一时刻，视时LAT与平时LMT之间的时间差称为时差ET:四、时差（equationoftime，ET）对同一测者103ET＝LAT－LMT

＝LHA⊙－LHA

＝RA－RA⊙

Q1ZPNEETRARALATLMT●当LAT>LMT时，ET为“＋”，在周日视运动中，太阳⊙在前，平太阳在后；

●当LAT<LMT时，ET为“－”，在周日视运动中，平太阳在前，太阳⊙在后；

●当LAT=LMT时，ET为“0”，在周日视运动中，平太阳时圈与太阳⊙时圈重合。

ET＝LAT－LMT

＝LHA⊙－LHA

104由于太阳与平太阳的赤经日变化量不一致，因而产生了时差。

在一年中太阳有时在平太阳的东边，有时在平太阳的西边，所以时差ET的值是逐日变化的。其值可以在当日《航海天文历》中查得。

由于太阳与平太阳的赤经日变化量不一致，因而产生了时差。105一年中时差ET有四次为零：4月中，6月中，8月底，12月底

两次正极大值，

两次负极大值。

在11月3日前后，时差达最大值ETmax=＋16m24s,一年中时差最大不超过17m。

1月5月9月11月1月7月3月0+20+10-10一年中时差ET有四次为零：4月中，6月中，8月底，12月底106综上所述：视时和平时两者的差值最大不超过17分钟，因此平时能与昼夜保持固定关系。又因平太阳日长短基本固定，所以平时是1972年以前国际上公认的时间计量单位。综上所述：视时和平时两者的差值最大不超过17分钟，因此平时能107第五节

区时（ZoneTime）

一、区时制（Zonetimesystem）

零时区东一区东二区东三区东四区东五区东六区西一区西二区西三区西四区西五区西六区西七区西八区西九区西十区西十一区十二时区东十一区东十区东九区东八区东七区0+1+2+3+4+5+6+7+8+9-1-2-3-4-5-6-7-8-9-12+12+11+10-11-100O15EO30EO45EO60EO75EO90EO180O160WO150WO135WO120WO105WO165EO150EO135EO120EO105EO15WO30WO45WO60WO75WO90WOpnZNOPQRSABCDEMYXWVUTLKIHGFZ1.时区划分：全球按经度划分为24个时区，航海中往往又称全球划分为25个时区。第五节区时（ZoneTime）一、区时制（Zone1082．区号（ZoneDescription，ZD）：时区的顺序号。

东时区的区号为“－”，西时区的区号为“＋”。

区号还可以用大写英文字母表示，零时区的区号为“Z”，东时区的区号依次为A到M（J除外），西时区的区号依次为N到Y。

例如，零时区的区号为“0”或“Z”，东八区的区号为“－8”或“H”。

2．区号（ZoneDescription，ZD）：时区的顺109由于相邻两时区的时区中线经度相差15＝1h，时区中线经度在数值上正好等于该时区区号的小时数，即时区中线经度由于相邻两时区的时区中线经度相差15＝1h，时区中线经度在110已知时区中线经度可求得该时区的区号，反之亦然。各时区的边界经度等于它的中线经度±730′，凡是经度离某一时区中线经度小于730′的地方，均属于这个时区。因此，测者所在时区的区号可以由测者经度计算出来

已知时区中线经度可求得该时区的区号，111例4－4－6：求大连（λ12139′E）和北京（λ11628′E）所在时区的区号ZD？

解：例4－4－6：求大连（λ12139′E）和北京（λ116112二、区时ZT

1．区时（zonetime,ZT）：时区中线的地方平时作为该时区的区时。区时通常要注明区号和日期。二、区时ZT

1．区时（zonetime,ZT）：时区中113例如，零时区的区时为1小时30分钟20秒钟，可写为：ZT＝01h30m20s（0）＝01h30m20sZ。GMT＝01h30m20s东八区区时为9时30分，可写成；ZT0930（－8）＝0930H。例如，零时区的区时为1小时30分钟20秒钟，可写为：114在船上，日常的工作、生活是根据“船钟”指示的时间称船时（ship’smeantime,SMT）来安排的。

船钟一般指示船舶所在时区的区时。

由于船钟通常只精确到分钟，所以由船钟读取的船时SMT是近似区时ZT′。

在船上，日常的工作、生活是根据“船钟”指示的时间称船时（sh115例

：我国某轮航行在西九区，拟与国内总公司通过卫通电话联系，要使公司在8月20日ZT0800（－8）接到电话，试问船长应在船时（SMT）几点打电话？

Dλ＝λm2－λm1＝（－9h）－（＋8h）=－17h

ZT2＝ZT1＋Dλ＝SMTZT080020/8Dλ

－17__________________________SMT150019/8

例：我国某轮航行在西九区，拟与国内总公司通过卫通电话联系，1162．区时ZT与世界时GMT的关系GMT＝ZT＋ZD上式中，东时区ZD取“－”，西时区ZD取“＋”。把船时代入上式中，求得的世界时称为近似世界时GMT′GMT′＝SMT（ZT′）＋ZDZT＝GMT－ZD

ZT（－8）＝GMT＋8h

2．区时ZT与世界时GMT的关系GMT＝ZT＋ZD117例：4月2日，已知船时SMT（ZT′）0516（－8），求近似世界时GMT′？

ZT′05162/4ZD

－8________________________GMT

21161/4例：4月2日，已知船时SMT（ZT′）0516（－8），求1183．区时ZT与地方平时LMT的关系

LMT＝ZT＋Dλ

Dλ

＝λ－λm

LMT是测者经度λ所对应的地方平时；

ZT是测者经度λ所在时区的中线经度λm所对应的地方平时，即区时；

3．区时ZT与地方平时LMT的关系LMT＝ZT＋Dλ119可以改写成：

ZT

＝LMT＋Dλ

Dλ＝λm－λ

可以改写成：ZT＝LMT＋Dλ120三、拨钟

船舶向东航行进入相邻时区，应将船钟拨快1小时；

船舶向西航行进入相邻时区，应将船钟拨慢1小时。

船舶由东十二时区进入西十二时区或反之均不用拨钟，但日期相差一天。

三、拨钟船舶向东航行进入相邻时区，应将船钟拨快1小时；121一般拨钟在夜间进行，通常采用下述两种方法拨钟。例如某船由东八区进入东九区或反之:

方法一：

拨快1小时：通常由三副在21点将船钟拨快1小时，《航海日志》中应记录：

2100船钟拨快1小时SMT＝GMT＋0900。通常1小时的时间由三个航行班均摊，因此交接班时间应为：三副与二副交接班船时SMT＝2400＋0040＝0040（－9）；

二副与大副交接班船时SMT＝0400＋0020＝0420（