第三章 天文觀測時(shí)間系統(tǒng)課件

1、第三章第三章 天文時(shí)間與歷法天文時(shí)間與歷法 時(shí)間是建立在物質(zhì)運(yùn)動和變化的基礎(chǔ)上的，時(shí)間和空時(shí)間是建立在物質(zhì)運(yùn)動和變化的基礎(chǔ)上的，時(shí)間和空間都是物質(zhì)存在的基本形式，物質(zhì)的運(yùn)動與變化永遠(yuǎn)是間都是物質(zhì)存在的基本形式，物質(zhì)的運(yùn)動與變化永遠(yuǎn)是在時(shí)間和空間中進(jìn)行的。在時(shí)間和空間中進(jìn)行的。 宇宙萬物都是在時(shí)間的長河中發(fā)生、發(fā)展與變化著。宇宙萬物都是在時(shí)間的長河中發(fā)生、發(fā)展與變化著。斗轉(zhuǎn)星移，日月盈虧，寒來暑往，潮漲潮落斗轉(zhuǎn)星移，日月盈虧，寒來暑往，潮漲潮落總是一總是一件事接著一件事，一個(gè)過程跟著另一個(gè)過程，綿延不斷，件事接著一件事，一個(gè)過程跟著另一個(gè)過程，綿延不斷，反映出時(shí)間是無始無終的，時(shí)間又是連續(xù)的。這

2、種物質(zhì)反映出時(shí)間是無始無終的，時(shí)間又是連續(xù)的。這種物質(zhì)運(yùn)動變化的序列和持續(xù)的性質(zhì)，就是時(shí)間的本質(zhì)。運(yùn)動變化的序列和持續(xù)的性質(zhì)，就是時(shí)間的本質(zhì)。 時(shí)間的本原：時(shí)間的本原就是事物的存在過程。時(shí)間時(shí)間的本原：時(shí)間的本原就是事物的存在過程。時(shí)間是所有事物皆具有的天然屬性，時(shí)間是存在的表征，是是所有事物皆具有的天然屬性，時(shí)間是存在的表征，是過程的記錄，是人們描述事物存在過程及其片段的參數(shù)。過程的記錄，是人們描述事物存在過程及其片段的參數(shù)。 時(shí)間和時(shí)間的本質(zhì)Time1. 建立時(shí)間系統(tǒng)的目的 判別和排列事件發(fā)生的先后順序和運(yùn)動的快慢。 時(shí)間有 “間隔”、“時(shí)刻”兩個(gè)含義 時(shí)刻：事物運(yùn)動中，某一狀態(tài)發(fā)生的瞬間

3、。 間隔：事物某一運(yùn)動過程所經(jīng)歷的時(shí)間。200620072008200920102. 時(shí)間計(jì)量包含 選擇某一運(yùn)動規(guī)律已掌握，運(yùn)動狀態(tài)可觀測到的具體事物。 選取該事物的某一運(yùn)動過程為時(shí)間的基本單位。 選取該事物的某一運(yùn)動狀態(tài)為時(shí)間計(jì)量的起算點(diǎn)。古人日出而作，日入而息！古人日出而作，日入而息！太陽是天然的鐘表。太陽是天然的鐘表。一、恒星時(shí)S定義：以春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動為依據(jù)建立的時(shí)間系統(tǒng)。時(shí)間單位：恒星日春分點(diǎn)連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔。 起始點(diǎn)：上中天 定義：以太陽視圓面中心的周日視運(yùn)動為依據(jù)建立的時(shí)間系統(tǒng)。時(shí)間單位：真太陽日真太陽連續(xù)兩次下中天的時(shí)間間隔。起始點(diǎn)：下中天真太陽時(shí)以真太陽的時(shí)角度量：

4、 m t12h 太陽在周日視運(yùn)動的同時(shí)，又以逆時(shí)針方向做周年視運(yùn)動，每日在黃道上自西向東約運(yùn)行1度，因此真太陽時(shí)比恒星時(shí)約長4分鐘。 m S 3m56s（1）太陽在黃道上的運(yùn)動不均勻。（地球公轉(zhuǎn)軌道為橢圓）（2）即使太陽在黃道上運(yùn)動均勻，由于黃赤交角的存在，投影在赤道上的太陽時(shí)角變化也不均勻。1.1.平太陽平太陽m引入的一個(gè)假想?yún)⒖键c(diǎn)。引入的一個(gè)假想?yún)⒖键c(diǎn)。第一個(gè)輔助點(diǎn)第一個(gè)輔助點(diǎn)建立在黃道上：建立在黃道上： 在黃道上均勻運(yùn)動，其速度等于真太陽的平均在黃道上均勻運(yùn)動，其速度等于真太陽的平均速度，并與真太陽同時(shí)過近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。速度，并與真太陽同時(shí)過近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。第二個(gè)輔助點(diǎn)第二個(gè)輔助點(diǎn)建立在

5、赤道上：建立在赤道上： 在赤道上勻速運(yùn)動，其速度等于真太陽的平均在赤道上勻速運(yùn)動，其速度等于真太陽的平均速度，與第一輔助點(diǎn)同時(shí)過春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。速度，與第一輔助點(diǎn)同時(shí)過春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。第三個(gè)輔助點(diǎn)第三個(gè)輔助點(diǎn)為在赤道上做勻速運(yùn)動的為在赤道上做勻速運(yùn)動的平太陽平太陽。定義：以平太陽的周日視運(yùn)動為依據(jù)建立的時(shí)間系統(tǒng); 時(shí)間單位：平太陽日平太陽連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔; 起始點(diǎn)：下中天 平太陽時(shí)以平太陽的時(shí)角度量 m = tm + 12h春分點(diǎn)春分點(diǎn)赤道赤道黃道黃道 時(shí)差： = ttm 時(shí)差的零點(diǎn)與極大值：一年中四次為零，四次為極大值 日期日期4.166.159.112.242.125.157.26

6、11.3 0 0 0 0-14m24s+3m48s-6m18s+16m24s計(jì)量系統(tǒng)的地方性 恒星時(shí)、真太陽時(shí)、平太陽時(shí)是以春分點(diǎn)、真太陽、平太陽為參考點(diǎn)，以過當(dāng)?shù)刈游缛Φ臅r(shí)刻為起算點(diǎn)，以時(shí)角來度量的。 對于觀測者，只要位于不同的地理經(jīng)圈，就對應(yīng)不同的天子午圈，因此，參考點(diǎn)過的天子午圈不同，所得時(shí)刻也不同。即計(jì)時(shí)系統(tǒng)具有地方性。定義： 以本地子午面為起算平面，根據(jù)任意量時(shí)天體所確定的時(shí)間。如量時(shí)天體分別為春分點(diǎn)、真太陽、平太陽所測量的地方時(shí)分別為：地方恒星時(shí)、地方視時(shí)、地方平時(shí)。（s、m、m）地方時(shí)與地方經(jīng)度的關(guān)系： 在同一計(jì)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)，任意兩地同一瞬間測得的地方時(shí)之差，在數(shù)值上等于這兩地的地方

7、經(jīng)度之差。 SA-SB =（A-B）1恒星時(shí)/15 mA-mB=（A-B）1視太陽時(shí)/15 mA-mB =（A-B）1平太陽時(shí)/15 世界時(shí)（世界時(shí)（UTUT）：（S、M、M） 以本初子午線為標(biāo)準(zhǔn)的地方時(shí)為世界時(shí)（= 0h ） 本初子午線 1675年，英國建立格林尼治天文臺。從18世紀(jì)后半葉開始，格林尼治時(shí)間已被一些國家在編制為航海服務(wù)的天文歷書時(shí)作為通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。 1884年，在美國華盛頓召開的國際子午線（經(jīng)線）會議把當(dāng)時(shí)格林尼治天文臺子午儀鏡頭上十字絲交點(diǎn)在地面上的垂點(diǎn)所在的經(jīng)度定為0經(jīng)線（本初子午線），作為經(jīng)度和時(shí)間計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考線。這樣格林尼治時(shí)間就成為世界時(shí)了。 世界時(shí)簡寫為UT，就

8、是世界通用的時(shí)間，也是換算地方時(shí)和區(qū)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，它是0經(jīng)線的地方時(shí)。 把全球分成24個(gè)時(shí)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度150，各區(qū)把中央經(jīng)線的地方時(shí)作為本區(qū)統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。這樣的區(qū)域稱為時(shí)區(qū)；這樣的時(shí)間稱為區(qū)時(shí)。 中國地域遼闊，橫跨五個(gè)中國地域遼闊，橫跨五個(gè)時(shí)區(qū)。為有利于國家建設(shè)、時(shí)區(qū)。為有利于國家建設(shè)、促進(jìn)民族交往，新中國成促進(jìn)民族交往，新中國成立后全國各地均使用東立后全國各地均使用東8 8區(qū)區(qū)的區(qū)時(shí)，又稱的區(qū)時(shí)，又稱“北京時(shí)間北京時(shí)間”（東經(jīng)（東經(jīng)1201200 0的地方時(shí)）的地方時(shí)） 日界線：日界線：太平洋中經(jīng)度1800線（避開陸地與島嶼畫出的一條國際日期變更線）。日界線東西兩側(cè)是東12時(shí)區(qū)與西12時(shí)區(qū)

9、重合的區(qū)域，時(shí)分秒相同，但日期相差一天。由西向東越過日界限，日期減少一天；而由東向西越過日界限，日期增加一天。一、制歷的基本原則 1. 歷法：推算年、月、日的時(shí)間長度，協(xié)調(diào)它們的關(guān)系，制定一定的時(shí)間序列法則。地球、月球地球、月球的運(yùn)動給出三種天然的時(shí)間單位：的運(yùn)動給出三種天然的時(shí)間單位：日、日、月和年月和年。 3.3 3.3 歷歷 法法 年：以地球公轉(zhuǎn)為依據(jù)、四季變化的周期。 1回歸年365.2422平日 月：以月球公轉(zhuǎn)為依據(jù)、月相變化的周期。 1朔望月29.5306平日 日：以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)、晝夜交替的周期。 這是三種完全獨(dú)立的運(yùn)動，沒有簡單的通約關(guān)系，日是基本單位不能分割，這種整日數(shù)的年和

10、月為歷年、歷月。（1）盡可能準(zhǔn)確反映天文客觀規(guī)律的歷法，才能正確的反映天象和四季變化。（2）日歷要簡單、明了、易記。寧可犧牲精度以滿足簡單。（3）有通用性，能為廣大地區(qū)所接受。（1）太陰歷：（回歷）以朔望月為基本單位。（2）太陽歷：（公歷）以回歸年為基本單位。（3）陰陽歷：（農(nóng)歷）以朔望月計(jì)月，以回 歸年計(jì)年，二者兼顧。 定義：以朔望月為基礎(chǔ)，朔望月=29.5306日 規(guī)定：每年12個(gè)月，大月30天 、小月29天，平均29.5天。 12個(gè)太陰月：29.512354日 12個(gè)朔望月：29.530612354.36708日 一年 相差8小時(shí)48分36秒 置閏：為保證每年的年初與月初都為殘?jiān)拢?30

11、年加11個(gè)閏日。30年的歷年長：354301110631日30年朔望月長：29.5306123010631.0124日 30年共差17m1s，一年差41s.5 在30年的第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26、29年為閏年，閏日加在閏年的最后一天。（可保證朔在月初和年首） 優(yōu)點(diǎn)：日期與月相吻合的較好 缺點(diǎn)：歷年長354 1130 354.3666日 與回歸年365.2422 比，一年就相差11日左右 ，3年就要短1個(gè)月，約17年就會出現(xiàn)月序與季節(jié)倒置的現(xiàn)象。 因此，歲首逐年提前，與季節(jié)完全脫節(jié)。目前只有少數(shù)伊斯蘭國家和地區(qū)在宗教節(jié)日上使用。 現(xiàn)公歷（格里高利歷）的前身是儒略歷：

12、是羅馬的儒略.凱撒（Julius）于公元前46年仿照古埃及歷法制定的。 儒略歷儒略歷 定義：以回歸年為基礎(chǔ), 回歸年=365.2422日 規(guī)定：每年12個(gè)月，大月31天（單）、小月 30天（雙）、2月（處決人犯的月份）平年29天。 年首：每年冬至后第十天。 置閏：每隔三年一閏，閏年366天，加在2月。 平均 歷年長：365 14365.25日 回歸年長：365.2422日 400年差3天。七月七月JulyJuly 公元前8年奧古斯都（Augustus）對歷法又一次改革 1、從公元前8年到公元3年不再閏年，把多閏的3年扣回。 2、將他出生的8月改成大月，有1、3、5、7、8、10、12為大月（3

13、1天），4、6、9、11月為小月（30天），平年2月28天。八月英文八月英文August的來源的來源格里歷：格里歷：羅馬教皇格里高利十三世對歷法又作了一次重大改革，定形為今天的公歷。1、規(guī)定：1582年10月4日的第二天為10月15日。2、改為400年97閏：凡是年數(shù)可被四整除的為閏年，世紀(jì)年要被400整除才是閏年。 格里歷平均歷年長：365 97400365.2425 回歸年長： 365.2422 25s.91年； 2h52m 48s400年 3300年才差一天 缺點(diǎn)：月只是一個(gè)過渡單位，與月相無關(guān)。 我國1912年采用格里歷，但不用其紀(jì)年，直到解放后才采用。1 歷月長：大月30天、小月29

14、天，大小月不固定，依實(shí)際天象推算。2 歷年長：使其平均歷年長與回歸年長盡量一致。3 置閏：19年加7個(gè)閏月 平年 12個(gè)月 354或355天。 閏年 13個(gè)月 383或384天。19個(gè)回歸年長： 365.2422196939.601819個(gè)歷年長： 29.5306（19127）6939.68865 19年相差2h05m04s 閏月大致在第3、6、9、11、14、17、19年。 每一節(jié)氣太陽黃經(jīng)均勻增加15度，但時(shí)間間隔不同 .每月第一個(gè)節(jié)氣為“節(jié)氣”，第二個(gè)節(jié)氣為“中氣”. 節(jié)氣 中氣 節(jié)氣 中氣立春 3150 雨水 3300 驚蟄 3450 春分 00清明 150 谷雨 300 立夏 450

15、 小滿 600芒種 750 夏至 900 小暑 1050 大暑 1200立秋 1350 處暑 1500 白露 1650 秋分 1800寒露 1950 霜降 2100 立冬 2250 小雪 2400大雪 2550 冬至 2700 小寒 2850 大寒 3300春雨驚春清谷天， 夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒。每月兩節(jié)不變更， 最多不差一兩天。上半年來六、廿一，下半年來八、廿三。 只能加在無中氣的月份 農(nóng)歷月：29或30天 二十四節(jié)氣的平均間隔： 365.24221230.4368日 30.436829或30 這樣無中氣的月為閏月，前一月是幾月就閏幾月。20122012年農(nóng)歷是閏

16、年，閏四月。年農(nóng)歷是閏年，閏四月。（1）以月相定日序，朔為初，兩朔間隔定大小月。（2）以中氣定月序 ，無中氣為閏月。（3）二十四節(jié)氣與陰陽歷并行，陰陽歷用于記事，二十四節(jié)氣安排農(nóng)時(shí)。 天干和地支按順序搭配，共60個(gè)順序又稱“六十花甲子”，周而復(fù)始，循環(huán)使用。用來紀(jì)年、紀(jì)月、紀(jì)日、紀(jì)時(shí)。人出生時(shí)的年、月、日、時(shí)四組干支就是所謂的“生辰八字”?？赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)版“日梭萬年歷”查詢自己的“生辰八字”。 序號01234567891011天干庚辛壬癸甲乙丙丁 戊己地支申酉戌亥子丑寅卯 辰巳午未干支序號表干支序號表 對于任一公元年數(shù)：對于任一公元年數(shù)： 天干序號天干序號= = 公元年尾數(shù)；公元年尾數(shù)； 地支序號地支序號= =（公元年數(shù)（公元年數(shù)/12/12）的余數(shù)）的余數(shù) 例如例如19111911年是辛亥年，年是辛亥年，20132013年是年？年是年？2012201