基礎(chǔ)天文學(xué)歷法

第四講時(shí)間與歷法時(shí)間是什么？中世紀(jì)著名思想家奧古斯丁有一句名言：

“時(shí)間是什么？人不問我，我很清楚，一旦問起，我很茫然。”時(shí)間的重要特性：流逝性、測(cè)度性

時(shí)間的本質(zhì)原始時(shí)間觀念:遠(yuǎn)古的人類感覺到事件發(fā)生的先后、物體運(yùn)動(dòng)的進(jìn)程，由直覺產(chǎn)生的時(shí)間概念。遠(yuǎn)古的原始時(shí)間觀

古希臘的柏拉圖認(rèn)為空間是一個(gè)早已存在的框架，宇宙裝在其中，而時(shí)間則是從宇宙中產(chǎn)生。強(qiáng)調(diào)說(shuō)時(shí)間是“運(yùn)動(dòng)著的永恒的形象”。

哲學(xué)家的時(shí)間觀 18世紀(jì)康德唯心主義時(shí)間觀：時(shí)間不是外部客觀事物的特征，而只是人們主觀對(duì)客觀存在的一種感受，是人類本能的一種表現(xiàn)形式。

唯物主義的時(shí)間觀：時(shí)間不依賴于人的主觀意識(shí)，是客觀實(shí)際物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式。

要得到對(duì)時(shí)間的正確認(rèn)識(shí)，必須與對(duì)空間的認(rèn)識(shí)相結(jié)合。時(shí)間用以描述事件之間的順序，而空間用以描述物體的位形。絕對(duì)時(shí)空觀

絕對(duì)的、真實(shí)的、數(shù)學(xué)的時(shí)間，由于它自身的本性，與任何外界事物無(wú)關(guān)地，均勻地流逝。

——

牛頓——

存在著絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間，它們既彼此互不關(guān)聯(lián)，又與物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。相對(duì)時(shí)空觀

空間—

時(shí)間未必能看作是可以脫離物質(zhì)世界的真實(shí)客體而獨(dú)立存在的東西，并不是物體存在于空間中，而是這些物體具有空間廣延性。這樣看來(lái)，關(guān)于‘一無(wú)所有’的空間的概念就失去了意義。

——

愛因斯坦——物質(zhì)的引力作用使得時(shí)空彎曲，因而時(shí)空的性質(zhì)與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)有關(guān)。時(shí)間的計(jì)量

1、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(dòng)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(dòng)中，某一狀態(tài)發(fā)生的瞬間。間隔：事物某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。200920102011201220132、時(shí)間計(jì)量包含3、時(shí)間計(jì)量的基本原則

選擇某一運(yùn)動(dòng)規(guī)律已掌握，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可觀測(cè)到的具體事物。選取該事物的某一運(yùn)動(dòng)過(guò)程為時(shí)間的基本單位。選取該事物的某一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為時(shí)間計(jì)量的起算點(diǎn)。先民日出而作，日入而息，太陽(yáng)是天然的鐘表。

§1、時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)一、恒星時(shí)(siderealtime)：

定義：以春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)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)：上中天恒星時(shí)在數(shù)值上等于春分點(diǎn)的時(shí)角

S=tr=α+t當(dāng)任一恒星上中天時(shí)

t=0即s=α二、真太陽(yáng)時(shí)(truesolartime)定義：以太陽(yáng)視圓面中心的周日視運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立的時(shí)間系統(tǒng)。時(shí)間單位：真太陽(yáng)日—真太陽(yáng)連續(xù)兩次下中天的時(shí)間間隔。起始點(diǎn)：下中天真太陽(yáng)時(shí)：

以真太陽(yáng)的時(shí)角度量：

m⊙

＝t⊙＋12h(thedatewillchangeatmidnight)1、真太陽(yáng)時(shí)比恒星時(shí)每日約長(zhǎng)4分鐘

太陽(yáng)在周日視運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，又以逆時(shí)針方向做周年視運(yùn)動(dòng)，每日在黃道上自西向東約運(yùn)行1度，因此真太陽(yáng)時(shí)比恒星時(shí)約長(zhǎng)4分鐘。

北極點(diǎn)子午線春分點(diǎn)周年周日赤道m(xù)⊙≈s＋3m56s2、真太陽(yáng)時(shí)的缺陷

（1）太陽(yáng)在黃道上的運(yùn)動(dòng)不均勻（地球公轉(zhuǎn)軌道為橢圓）。（2）即使太陽(yáng)在黃道上運(yùn)動(dòng)均勻，由于黃赤交角的存在，投影在赤道上的太陽(yáng)時(shí)角變化也不均勻。三、平太陽(yáng)時(shí)

(meansolartime)引入的一個(gè)假想?yún)⒖键c(diǎn)。在黃道上建立第一個(gè)輔助點(diǎn)在黃道上均勻運(yùn)動(dòng)，其速度等于真太陽(yáng)的平均速度，并與真太陽(yáng)同時(shí)過(guò)近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。在赤道上建立第二個(gè)輔助點(diǎn)在赤道上勻速運(yùn)動(dòng)，其速度等于真太陽(yáng)的平均速度，與第一輔助點(diǎn)同時(shí)過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。第二個(gè)輔助點(diǎn)為在赤道上做勻速運(yùn)動(dòng)的平太陽(yáng)。1.平太陽(yáng)2、平太陽(yáng)時(shí)

定義：以平太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立的時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間單位：平太陽(yáng)日—平太陽(yáng)連續(xù)兩次下中天的時(shí)間間隔起始點(diǎn)：下中天平太陽(yáng)時(shí)以平太陽(yáng)的時(shí)角度量：m=tm+12h平太陽(yáng)時(shí)是我們最經(jīng)常使用的計(jì)時(shí)系統(tǒng)春分點(diǎn)赤道黃道平太陽(yáng)真太陽(yáng)四、時(shí)差真太陽(yáng)的時(shí)角

與平太陽(yáng)的時(shí)角之差。

η=t⊙–tm

時(shí)差的零點(diǎn)與極大值：一年中η四次為零四次為極大值日期4.166.159.112.242.125.157.2611.3η0000-14m24s+3m48s-6m18s+16m24s

真太陽(yáng)時(shí)真太陽(yáng)視圓面中心連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔為1真太陽(yáng)日。1真太陽(yáng)日劃分為24真太陽(yáng)小時(shí)，又取1真太陽(yáng)時(shí)=60真太陽(yáng)分，1真太陽(yáng)分=60真太陽(yáng)秒。真太陽(yáng)時(shí)的計(jì)量起點(diǎn)是真太陽(yáng)上中天，真太陽(yáng)的時(shí)刻就是其時(shí)角。為了照顧生活習(xí)慣，1925年起，把真太陽(yáng)時(shí)定義為

，即將起點(diǎn)定在下中天時(shí)刻。

真太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的共同反映。地球的公轉(zhuǎn)軌道是橢圓，公轉(zhuǎn)速度不均勻，而且自轉(zhuǎn)軸不垂直于公轉(zhuǎn)軌道面。以上原因使得真太陽(yáng)日的長(zhǎng)度每天都不同，最長(zhǎng)和最短相差可達(dá)51s。真太陽(yáng)時(shí)與日常生活的節(jié)律一致。真太陽(yáng)日的長(zhǎng)度比地球的自轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。真太陽(yáng)時(shí)不是均勻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。平太陽(yáng)時(shí)

為了克服真太陽(yáng)時(shí)的缺陷，引入了一個(gè)假想的參考點(diǎn)——平太陽(yáng)，據(jù)此建立了平太陽(yáng)時(shí)，簡(jiǎn)稱平時(shí)，并將格林尼治子午圈的平時(shí)稱為世界時(shí)。

第一輔助點(diǎn)——黃道平太陽(yáng)。在黃道上做勻速運(yùn)動(dòng)，其視運(yùn)動(dòng)的速度等于太陽(yáng)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度的平均值，并且與真太陽(yáng)同時(shí)經(jīng)過(guò)近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)。

第二輔助點(diǎn)——赤道平太陽(yáng)。在赤道上做勻速運(yùn)動(dòng)，不僅與第一輔助點(diǎn)速度相同，而且兩者同時(shí)經(jīng)過(guò)春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。

赤道平太陽(yáng)連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔為1平太陽(yáng)日。恒星時(shí)

春分點(diǎn)連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔為1恒星日。恒星日也劃分為恒星小時(shí)、恒星分和恒星秒。

恒星時(shí)的起點(diǎn)定義為春分點(diǎn)上中天。恒星時(shí)與日常生活的節(jié)律有偏差，故不能用于日常生活中的計(jì)時(shí)量。在天文觀測(cè)中，觀測(cè)時(shí)刻必須用恒星時(shí)計(jì)量。§2、地方時(shí)、世界時(shí)、區(qū)時(shí)恒星時(shí)、真太陽(yáng)時(shí)、平太陽(yáng)時(shí)是以春分點(diǎn)、真太陽(yáng)、平太陽(yáng)為參考點(diǎn)，以過(guò)當(dāng)?shù)刈游缛Φ臅r(shí)刻為起算點(diǎn)，以時(shí)角度量的。對(duì)于觀測(cè)者，只要位于不同的地理經(jīng)圈，就對(duì)應(yīng)不同的天子午圈，因此，參考點(diǎn)經(jīng)過(guò)的天子午圈不同，所得時(shí)刻也不同。計(jì)量系統(tǒng)的地方性

（以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)）

1、地方時(shí)

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。（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(cè)得的地方時(shí)之差，在數(shù)值上等于這兩地的地方經(jīng)度之差。

λA-λB=mA–mB=tA–tB

SA–SB=tA–tB=λA-λB

2、世界時(shí)與區(qū)時(shí)

世界時(shí)：（S、M⊙、M）以本初子午(Greenwich)為標(biāo)準(zhǔn)的地方時(shí)為世界時(shí)

（λ=0h

）

m-M=△λs-S=△λ（+東、-西）本初子午線區(qū)時(shí)（Th）為平時(shí)系統(tǒng)

（

λN=N15o）

把全球分成24個(gè)時(shí)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度15o，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)。我國(guó)從東向西橫跨五個(gè)時(shí)區(qū),統(tǒng)一采用北京所在的東八時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)，即東經(jīng)１２０度經(jīng)線的地區(qū)（無(wú)錫）的地方時(shí)為“北京時(shí)間”注意:北京時(shí)間不是北京地方平時(shí)，二者相差約14.5分鐘。帕米爾時(shí)區(qū)回藏時(shí)區(qū)隴蜀時(shí)區(qū)中原時(shí)區(qū)長(zhǎng)白時(shí)區(qū)3、國(guó)際日期變更線——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(guó)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)重合的區(qū)域，時(shí)分秒相同，但日期相差一天。由西向東每過(guò)一個(gè)時(shí)區(qū)，就要增加一個(gè)小時(shí)，因此，由西向東越過(guò)日界限，日期減少一天；而由東向西越過(guò)日界限，日期增加一天。時(shí)刻的有關(guān)概念平時(shí)系統(tǒng)和恒星時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)：時(shí)刻起算點(diǎn)周期性重復(fù)。

平時(shí)系統(tǒng)中，平時(shí)為0h的時(shí)刻作為一天的起點(diǎn)，標(biāo)以日期；

但在恒星時(shí)系統(tǒng)中沒有日期的概念。通常所說(shuō)的某月某日恒星時(shí)某時(shí)，日期是平時(shí)系統(tǒng)的日期。

對(duì)于同一日期的兩個(gè)瞬間1、只要給出了它們的平時(shí)時(shí)刻，即可由數(shù)值的大小判斷發(fā)生的先后順序。2、對(duì)于恒星時(shí)時(shí)刻，要視兩個(gè)時(shí)刻在恒星時(shí)0h的同側(cè)還是兩側(cè)而定，并不僅取決于數(shù)值的大小。

§3、恒星時(shí)與平時(shí)的換算

S、ｍ是兩個(gè)不同的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)１）時(shí)間單位不同：１恒星日≠１平太陽(yáng)日２）起始點(diǎn)不同：

上中天；下中天

因此,兩時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)的時(shí)間間隔不同，時(shí)刻也不同。

時(shí)間間隔換算與時(shí)刻換算。一、時(shí)間間隔的換算回歸年：平太陽(yáng)連續(xù)兩次過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔。1回歸年＝365.2422平太陽(yáng)日＝366.2422恒星日1恒星日=365.2422/366.2422平太陽(yáng)日＝（1－1／366.2422）＝0.9972696平太陽(yáng)日

m＝s（1－1／366.2422）1平太陽(yáng)日=366.2422/365.2422恒星日＝（1＋1／365.2422＝1.0027379恒星日

s＝m（1＋1／365.2422）二、平時(shí)時(shí)刻與恒星時(shí)時(shí)刻的換算1、格林尼治的時(shí)刻換算（λ=0o）1）已知平時(shí)求恒星時(shí)：M→SS＝So＋M（1＋1／365.2422）2）已知恒星時(shí)求平時(shí)：S→MM＝Mo＋S（1－1／366.2422）或[M＝S（1－1／366.2422）-（24h-Mo）]

So是當(dāng)日世界時(shí)為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的恒星時(shí)。

Mo是當(dāng)日或前一日恒星時(shí)為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的世界時(shí)。S=0s0sMM2=0hM（1＋1／365.2422）SoS（1－1／366.2422）

M1=0h24h-M0Mo§4、現(xiàn)代時(shí)間服務(wù)

時(shí)間計(jì)量工作的三項(xiàng)內(nèi)容

測(cè)時(shí)、守時(shí)、授時(shí)1、測(cè)時(shí)

測(cè)定恒星的瞬時(shí)位置，經(jīng)過(guò)歸算獲得準(zhǔn)確時(shí)刻（圭表gnomon、日晷sundial、中星儀transitinstrument等）2、守時(shí)

用守時(shí)工具把所測(cè)時(shí)間持續(xù)下去.是整個(gè)時(shí)間工作中最關(guān)鍵的一環(huán)，它的任務(wù)是產(chǎn)生和保持高精度的準(zhǔn)確時(shí)間。（滴漏、沙漏、計(jì)時(shí)香、天文鐘、石英鐘、原子鐘）惠更斯擺鐘布拉格市政廳天文鐘多級(jí)漏壺沙漏地球電臺(tái)用戶

3、授時(shí)：時(shí)間服務(wù)、播時(shí)授時(shí)系統(tǒng)是確定和發(fā)播精確時(shí)刻的工作系統(tǒng)。把測(cè)得的時(shí)間用各種手段播報(bào)出（鳴鑼擊鼓、無(wú)線電報(bào)時(shí)、電視系統(tǒng)授時(shí)）一、世界時(shí)的改正：定義：

λ＝0o的地方平太陽(yáng)時(shí)M測(cè)定：

UT＝tm＋12h＝（S－αm）＋12h

為什么要對(duì)世界時(shí)(地球自轉(zhuǎn)時(shí)間)進(jìn)行改正?世界時(shí)不是一個(gè)均勻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)影響的因素——擾動(dòng)地球自轉(zhuǎn)的各種力

1、極移：

地球瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸在地球本體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。（地極移動(dòng)造成地理經(jīng)緯度的變化）1984-20022、地球自轉(zhuǎn)不均勻

（地球自轉(zhuǎn)速度變化）長(zhǎng)期變化：自轉(zhuǎn)減慢，日長(zhǎng)增0s.0016／百年月球引力引起的海洋潮汐潮汐作用相當(dāng)于把地球自轉(zhuǎn)向回拉使一天變長(zhǎng),

將來(lái)終有一天的長(zhǎng)度相當(dāng)于現(xiàn)在一個(gè)月約4億年前,一年有400天約1億年前,一天只有現(xiàn)在的20小時(shí)長(zhǎng)季節(jié)變化:

自轉(zhuǎn)上半年慢，下半年快±0s.001（大氣環(huán)流）不規(guī)則變化:

時(shí)快時(shí)慢。（各種因素）

UT的三種系統(tǒng)

顯然，地球自轉(zhuǎn)速率的不均勻性和極移的影響都包含在世界時(shí)中。

1956年起，把世界時(shí)劃分為三種：（1）UT0：天文臺(tái)直接測(cè)量的結(jié)果（2）UT1：對(duì)UT0做經(jīng)度的修正

UT1＝UT0＋△λ（3）UT2：對(duì)UT1做季節(jié)變化的改正

UT2＝UT1＋△Ts

UT2系統(tǒng)不僅含有地球自轉(zhuǎn)的長(zhǎng)期變化及不規(guī)則變化，同時(shí)還受經(jīng)驗(yàn)改正△Ts不夠嚴(yán)格的影響，它并非是一個(gè)均勻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。（地球鐘的穩(wěn)定度0.7×10-9

秒）由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性使得天文方法所得到的時(shí)間（世界時(shí)）精度只能達(dá)到3年不差一秒，這已無(wú)法滿足二十世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面的需求。于是，一種更為精確和穩(wěn)定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，這就是“原子時(shí)”。目前最好的銫原子鐘的穩(wěn)定度能夠達(dá)到1500萬(wàn)年不差一秒。現(xiàn)在國(guó)際上普遍采用銫原子鐘來(lái)產(chǎn)生和保持標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。二、原子時(shí)

（TAI）

定義：

以原子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為基礎(chǔ)建立的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。原子鐘的穩(wěn)定度達(dá)10-13時(shí)間單位：原子時(shí)秒（SI）：在海平面上銫原子133基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)在零磁場(chǎng)中躍遷輻射振蕩9192631770周所持續(xù)時(shí)間。1H199Hg+9,192,631,770133Cs

定義時(shí)間-基本單位(SI秒定義)

原子時(shí)秒

（SI）：位于海平面上的銫133原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在零磁場(chǎng)中躍遷輻射振蕩9,192,631,770周所持續(xù)的時(shí)間為一個(gè)原子時(shí)秒。1,420,405,752Hz原子時(shí)起始點(diǎn)：為1958年1月1日UT=0h。（即規(guī)定此瞬間原子時(shí)TAI與世界時(shí)UT重和。事后發(fā)現(xiàn)當(dāng)初取的這一瞬間并非重合，而是相差了-0s.0039，并一直保留下來(lái)。）

UT＝TAI－0s.0039

原子時(shí)自1972年1月1日0時(shí)正式啟用?？咳澜?00多臺(tái)原子鐘維持，經(jīng)“國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（IERS)”統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由各授時(shí)單位向全世界發(fā)布。（國(guó)家授時(shí)中心）北京時(shí)間由國(guó)家授時(shí)中心（在西安臨潼，原中國(guó)科學(xué)院陜西天文臺(tái)）負(fù)責(zé)發(fā)布，授時(shí)臺(tái)位于陜西蒲城。中國(guó)采用北京所在的東八時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，稱為北京時(shí)間。北京時(shí)間并不是北京（東經(jīng)116.4°）地方的時(shí)間，而是東經(jīng)120°地方的地方時(shí)間。北京時(shí)間比北京地方平太陽(yáng)時(shí)早約14.5分。重慶、新疆西藏地方時(shí)間分別比北京時(shí)間晚約1、2小時(shí)。為國(guó)家國(guó)防試驗(yàn)、空間技術(shù)、測(cè)繪、地震、交通、通信、氣象、地質(zhì)等諸多行業(yè)和部門提供了可靠的高精度授時(shí)服務(wù)。特別是在以衛(wèi)星發(fā)射、火箭試驗(yàn)為代表的我國(guó)航天技術(shù)發(fā)展中做出了重大貢獻(xiàn)。

特點(diǎn)：

原子時(shí)是一種均勻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)，秒長(zhǎng)固定，測(cè)定容易。但它是一種“物理時(shí)”，與前兩種“天文時(shí)”在實(shí)現(xiàn)方式上有根本的區(qū)別。

老的時(shí)間定義：基本單位是日、回歸年，再劃分時(shí)、分、秒。

新的時(shí)間定義：

基本單位是秒，分、時(shí)、日、年由秒累加得出。原子鐘不僅用來(lái)計(jì)量時(shí)間，它本身就是時(shí)間標(biāo)度產(chǎn)生器。

三、協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）

又稱世界統(tǒng)一時(shí)間，世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，國(guó)際協(xié)調(diào)時(shí)間

UTC的定義1、在速率上UTC與TAI完全一致，2、在時(shí)刻上UTC與TAI相差若干整秒，3、UTC是通過(guò)插入或者去掉整秒（正跳秒或負(fù)跳秒）來(lái)調(diào)整的，以確保它和世界時(shí)UT1的時(shí)刻近似相同(差異<0.9s)。UTC系統(tǒng)

時(shí)間單位：原子時(shí)秒（SI）協(xié)調(diào)：用跳秒（也叫閏秒即增加1s或減少1s）的方法，使其與世界時(shí)（UT1）的偏離在0s.9之內(nèi)。（通常是正閏秒）調(diào)整時(shí)刻：每年首選是12月31日和6月30日或3月31日和9月30日的最后一秒，由國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)中心局（IERS）根據(jù)天文觀測(cè)做出決定，并預(yù)先通知。啟用時(shí)間：1972、1、1UTC系統(tǒng)有高的精度和穩(wěn)定性。

協(xié)調(diào)世界時(shí)（coordinateduniversaltime,UTC）

（協(xié)調(diào)原子時(shí)秒長(zhǎng)與世界時(shí)時(shí)刻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)）

世界時(shí)與原子時(shí)的折衷協(xié)調(diào)產(chǎn)物

大地測(cè)量、天文導(dǎo)航、空間探測(cè)器的跟蹤、定位需要以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)的世界時(shí)時(shí)刻，精密校頻等物理領(lǐng)域則要求以原子時(shí)為基準(zhǔn)的均勻時(shí)間間隔。

由于世界時(shí)的秒長(zhǎng)逐年增加,勢(shì)必造成世界時(shí)落后于原子時(shí)，一年內(nèi)可累計(jì)達(dá)1秒左右。為避免原子時(shí)與世界時(shí)產(chǎn)生太大的偏離，1975年決定采用UTC系統(tǒng)。

要求時(shí)間實(shí)驗(yàn)室有足夠數(shù)量的高穩(wěn)定性的原子鐘形成穩(wěn)定度高的地方原子時(shí)TA(k)作為參考時(shí)間尺度，以監(jiān)測(cè)和控制實(shí)時(shí)UTC(k)，確保其相對(duì)于UTC的準(zhǔn)確度。銫原子鐘一、制歷的基本概念：

1、歷法：

推算年、月、日的時(shí)間長(zhǎng)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、月球的運(yùn)動(dòng)給出三種天然的時(shí)間單位：日、月和年。§5、歷法

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。

1平太陽(yáng)日年、月、日是歷法的三大要素。立法中的年、月、日在理論上近似等于天然的時(shí)間單位——回歸年、朔望月、真太陽(yáng)日，稱為歷年、歷月和歷日。2、歷法的制定原則（1）盡可能準(zhǔn)確反映天文客觀規(guī)律，正確的反映天象和四季變化。（2）日歷要簡(jiǎn)單、明了、易記。寧可犧牲精度以滿足簡(jiǎn)單。（3）有通用性，能為廣大地區(qū)所接受。（4）任何一種具體的歷法，必須明確規(guī)定起始點(diǎn)紀(jì)元——開始計(jì)算的年代；歲首——規(guī)定一年的開端。規(guī)定每年所含的日數(shù)，月份的劃分，每月所含天數(shù)。3、主要有三種類型

歷史上，在世界各地，存在過(guò)千差萬(wàn)別的歷法，但就其基本原理來(lái)講，不外乎三種：即太陰歷（回歷）、太陽(yáng)歷（公歷）、陰陽(yáng)歷（農(nóng)歷）。

（1）太陰歷：（回歷）以朔望月為基本單位。（2）太陽(yáng)歷：（公歷）以回歸年為基本單位。（3）陰陽(yáng)歷：（農(nóng)歷）以朔望月計(jì)月，以回歸年計(jì)年，二者兼顧。

二、太陰歷（回歷）

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（歷月）：29.5×12＝354日

12個(gè)朔望月：29.5306×12＝354.36708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?/p>

30年加11個(gè)閏日。

置閏：30年11閏

太陰歷年長(zhǎng)：

35411/30=354.3666日

12個(gè)朔望月：29.5306×12＝354.36708日

一年差41s.5

30年的歷年長(zhǎng)：354×30＋11＝10631日30年朔望月長(zhǎng)：29.5306×12×30＝10631.0124日

30年共差17m1s

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)：

日期和月相吻合很好，對(duì)于預(yù)測(cè)海洋潮汐、安排漁業(yè)生產(chǎn)等有一定的作用。

缺點(diǎn)：歷年長(zhǎng)35411／30＝354.3666日與回歸年365.2422

比，一年就相差11日左右，3年短1個(gè)月，約16.3年就會(huì)出現(xiàn)月序與季節(jié)倒置的現(xiàn)象。與季節(jié)變化嚴(yán)重脫節(jié)，使太陰歷不適用于農(nóng)牧業(yè)的需要。回歷：積32.6回歸年，與回歸年相差一年。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(guó)家和地區(qū)在宗教節(jié)日上使用。三、太陽(yáng)歷（公歷）起源于古埃及

現(xiàn)公歷（格里高利歷）的前身是儒略歷：公元前46年，羅馬皇帝儒略·愷撒（JuliusCaesar）執(zhí)政，著手改革歷法，誕生“儒略歷”。儒略歷是在埃及亞歷山大的希臘數(shù)學(xué)家兼天文學(xué)家索西琴尼的幫助下制訂，仿照古埃及歷法制定的。

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(zhǎng)：3651／4＝365.25日回歸年長(zhǎng)：365.2422日

400年差3天。

儒略.凱撒于改歷后的第二年（公元前45年）即遇刺身亡，掌權(quán)的僧侶把“每隔三年一閏”誤解為“每三年一閏”。這樣在短短的33年，就多了3個(gè)閏年。

公元前8年奧古斯都（AugustusCaesar）接位。奧古斯都對(duì)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（31天），4、6、9、11月為小月（30天），平年2月28天。這就是目前陽(yáng)歷月份長(zhǎng)短不一、又毫無(wú)規(guī)律可循的歷史原因。

公元1582年：

測(cè)得太陽(yáng)3月11日過(guò)春分點(diǎn)比規(guī)定的3月21日提早10天，歷日與天象不符，必對(duì)歷法進(jìn)行修正。

1582年3月1日，羅馬教皇格里哥里13世(PopeGregoryXIII）

頒發(fā)了改歷命令，內(nèi)容是：

1、規(guī)定：1582年10月4日的第二天為10月15日。但星期序號(hào)仍然連續(xù)計(jì)算10月4日是星期四，第二天10月15日是星期五。這樣，就把積累的老賬一筆勾銷了。2、為避免以后再發(fā)生春分飄離的現(xiàn)象改為400年97閏：凡是年數(shù)可被四整除的為閏年，世紀(jì)年如1600，1700，1800，……要被400整除才是閏年。閏年的二月份為29天。格里歷平均歷年長(zhǎng)：36597／400＝365.2425

回歸年長(zhǎng)：365.242225s.9／1年；2h52m48s

／400年；

3300年才差一天太陽(yáng)歷以太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)為依據(jù)的太陽(yáng)歷，如現(xiàn)行的公歷（又稱格里歷），由儒略歷改進(jìn)而來(lái)；

優(yōu)點(diǎn):內(nèi)容比較簡(jiǎn)潔，便于記憶，而且精度較高，與天時(shí)符合較好。缺點(diǎn):公歷中的月人為定義，并無(wú)天文意義。我國(guó)1912年采用格里歷，但不用其紀(jì)年，直到解放后才采用。

紀(jì)年公歷的紀(jì)元是人為的、帶有宗教色彩。在公元532年羅馬教皇宣布基督誕生的那一年為公元元年。而不是儒略凱薩下令修改歷日的開始時(shí)間。在公元532年后宣布532年前一年為元年。是出自宗教的需要，保證復(fù)活節(jié)過(guò)532年會(huì)在同一日期、同一月相、同一星期序數(shù)重復(fù)出現(xiàn)。星期的概念體現(xiàn)了不同民族文化的奇特結(jié)合。四大文明古國(guó)（埃及