現(xiàn)代天文學(xué)專題講座

現(xiàn)代天文學(xué)專題講座第1頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)間一、時(shí)間的本質(zhì)及其計(jì)量二、世界時(shí)及其測(cè)量方法三、現(xiàn)今的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)—原子時(shí)四、民用時(shí)間系統(tǒng)—協(xié)調(diào)世界時(shí)五、科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)間系統(tǒng)—力學(xué)時(shí)六、衛(wèi)星定位導(dǎo)航時(shí)間系統(tǒng)—GPS時(shí)第2頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、時(shí)間的本質(zhì)及其計(jì)量1、時(shí)間的本質(zhì)時(shí)間、空間是物質(zhì)存在的基本形式，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化都是在時(shí)間和空間中發(fā)生的。

時(shí)間和空間不能與物質(zhì)相分離，沒(méi)有物質(zhì)就沒(méi)有時(shí)空。時(shí)間只有在物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中，才顯示其作為客觀存在的本質(zhì)。

物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的、永不停頓。因此，時(shí)間是無(wú)限的，即無(wú)開端、又無(wú)終止。

第3頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

時(shí)間概念的產(chǎn)生源于人類生活、生產(chǎn)的需要和對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。晝夜交替,形成人們?nèi)粘龆?，日落而寢?/p>

時(shí)間概念的產(chǎn)生源于人類對(duì)宇宙空間的認(rèn)識(shí)。我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，就有《四方上下曰宇，古往今來(lái)曰宙》意思是人類生活的空間叫宇；不停流逝的時(shí)間稱為宙。宇宙便是空間和時(shí)間的總和。第4頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

牛頓的時(shí)空觀：牛頓認(rèn)為存在不依賴物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間和空間。絕對(duì)時(shí)間是均勻的、有方向性的，但沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)。如果物質(zhì)消失了，時(shí)間和空間還會(huì)繼續(xù)存在。數(shù)學(xué)家萊布尼茲則認(rèn)為，沒(méi)有絕對(duì)時(shí)間和空間，時(shí)間和空間不能脫離物質(zhì)而獨(dú)立存在。

愛因斯坦的時(shí)空觀：愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間是相對(duì)的，空間也是相對(duì)的，但時(shí)空作為一個(gè)整體是絕對(duì)的。時(shí)空是物質(zhì)伸展性和廣延性的表現(xiàn)，沒(méi)有物質(zhì)就沒(méi)有時(shí)空，時(shí)空與物質(zhì)同存和同滅。第5頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、時(shí)間的計(jì)量

時(shí)間只有在物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中，才顯示其作為客觀存在的本質(zhì)。因此，時(shí)間計(jì)量只能以物質(zhì)某種運(yùn)動(dòng)為依據(jù)。

時(shí)間計(jì)量：包含著既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)方面，即時(shí)間間隔和時(shí)刻。時(shí)間間隔的計(jì)量，就是計(jì)量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中某種狀態(tài)經(jīng)歷了多長(zhǎng)時(shí)間。

時(shí)刻的計(jì)量，就是計(jì)量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)某種狀態(tài)發(fā)生在那一瞬間。

第6頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作為計(jì)量時(shí)間間隔和時(shí)刻的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)需要滿足如下三點(diǎn)要求：一）、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)當(dāng)是已知的，并且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是可觀測(cè)的。二）、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)某一過(guò)程（某一段運(yùn)動(dòng)）可以作為計(jì)量時(shí)間的基本單位。三）、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的某一狀態(tài)可以作為計(jì)量時(shí)間的起算點(diǎn)。因此，選擇具備三點(diǎn)要求的某種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是時(shí)間計(jì)量的基礎(chǔ)。第7頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月天文學(xué)，時(shí)間計(jì)量是選擇觀測(cè)地球的運(yùn)動(dòng)，包括：地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，稱為世界時(shí)（UT）。1960年以前，世界時(shí)是時(shí)間計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)。選擇以地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立的計(jì)時(shí)系統(tǒng)為歷書時(shí)。1960—1967年，時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是歷書時(shí)。

目前，是以原子內(nèi)部電子的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射電磁波的振蕩頻率（物質(zhì)的微觀運(yùn)動(dòng)）作為計(jì)量時(shí)間的依據(jù)，稱為原子時(shí)。

原子時(shí)，從1967年起，作為時(shí)間計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)。第8頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、時(shí)間工作時(shí)間工作包括：測(cè)時(shí)、守時(shí)和授時(shí)。測(cè)時(shí)：就是分布世界各地的天文臺(tái)采用天文方法，高精度測(cè)量地球自轉(zhuǎn)參數(shù)（x、y、UT），以獲得高精度的世界時(shí)。守時(shí)：目前時(shí)間基準(zhǔn)是原子時(shí)秒。原子時(shí)是靠全世界240多臺(tái)原子鐘來(lái)維持。由國(guó)際時(shí)間局（BIH）統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。授時(shí)：通過(guò)各授時(shí)單位向世界發(fā)布精確的原子時(shí)；發(fā)布根據(jù)天文精確測(cè)時(shí)結(jié)果對(duì)已經(jīng)發(fā)布的世界時(shí)的時(shí)號(hào)改正值。我國(guó)由中科院國(guó)家授時(shí)中心負(fù)責(zé)（原陜西天文臺(tái)，地點(diǎn)陜西渭南）。第9頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ睢⒐まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和國(guó)防等部門都有廣泛的應(yīng)用。天文學(xué)、導(dǎo)航、航天、空間大地測(cè)量等部門都離不開高精度的時(shí)間支撐。廣泛應(yīng)用的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，沒(méi)有高精度的時(shí)間作為支撐是實(shí)現(xiàn)不了的。例如：要求GPS定位誤差小于1厘米時(shí)，要求GPS的時(shí)鐘誤差必需小于2.6×10－6秒。觀測(cè)者是通過(guò)接收GPS發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，確定觀測(cè)者和衛(wèi)星的距離。而精確測(cè)定信號(hào)傳播時(shí)間是關(guān)鍵，如果要求距離測(cè)量誤差小于1厘米，則要求信號(hào)傳播時(shí)間的測(cè)量誤差應(yīng)不超過(guò)32.6×10－11秒。第10頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、世界時(shí)（UT）及其測(cè)定1、世界時(shí)（UT）它是以地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。世界時(shí)的時(shí)間基本單位是“日”。

1960年以前，世界時(shí)是時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。地球上的觀測(cè)者：只能借助和觀測(cè)天體的周日視運(yùn)動(dòng)，來(lái)測(cè)量地球的自轉(zhuǎn)?？梢越柚陀^測(cè)的天體有：太陽(yáng)或空間的假想點(diǎn)。由于選擇的觀測(cè)對(duì)象不同，世界時(shí)的稱謂也有所變化。有真太陽(yáng)時(shí)、平太陽(yáng)時(shí)、恒星時(shí)之分。

第11頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）、真太陽(yáng)與真太陽(yáng)時(shí)

選擇真太陽(yáng)為觀測(cè)對(duì)象，觀測(cè)真太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)（即地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），建立計(jì)時(shí)系統(tǒng)。定義真太陽(yáng)（即太陽(yáng)視園面的中心）在當(dāng)?shù)剡B續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔為一個(gè)“真太陽(yáng)日”，并以真太陽(yáng)上中天（真中午）的時(shí)刻作為時(shí)間的起算點(diǎn)。一個(gè)真太陽(yáng)日分為24小時(shí)，一小時(shí)分為60分，一分鐘分為60秒。這樣所建立的時(shí)間系統(tǒng)為真太陽(yáng)時(shí)。由于，人們習(xí)慣以子夜（下中天瞬間）作為一天開始，為與生活習(xí)慣相一致，將真太陽(yáng)時(shí)定義改為：真太陽(yáng)時(shí)角t+12?。真太陽(yáng)時(shí)是以真太陽(yáng)時(shí)角t來(lái)計(jì)量的。

第12頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月真太陽(yáng)時(shí)存在的問(wèn)題：

A、由于真太陽(yáng)是在黃道上運(yùn)動(dòng)，而真太陽(yáng)的時(shí)角t是在赤道上度量的。黃道與赤道之間有23°26′的夾角，因此會(huì)造成真太陽(yáng)時(shí)角t度量上有誤差。即使真太陽(yáng)在黃道上運(yùn)動(dòng)是均勻的，真太陽(yáng)的周日視運(yùn)動(dòng)也是不均勻的。因此，真太陽(yáng)時(shí)是不均勻的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，最長(zhǎng)真太陽(yáng)日與最短真太陽(yáng)日之間相差竟達(dá)51秒。

B、由于真太陽(yáng)不是點(diǎn)光源，太陽(yáng)視圓面中心難于確定，不能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)高精度觀測(cè)。

天文實(shí)際測(cè)時(shí)不是觀測(cè)真太陽(yáng)，得到真太陽(yáng)時(shí)。

第13頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)、平太陽(yáng)與平太陽(yáng)時(shí)

為了避免觀測(cè)真太陽(yáng)帶來(lái)的問(wèn)題，實(shí)際工作中引進(jìn)一個(gè)假想的平太陽(yáng)。首先設(shè)想在黃道上有一個(gè)做等速運(yùn)動(dòng)的假想點(diǎn)，這個(gè)假想點(diǎn)其運(yùn)行速度等于太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)的平均速度值，以保證這個(gè)假想點(diǎn)在黃道上運(yùn)行是均勻的。并且規(guī)定這個(gè)假想點(diǎn)和真太陽(yáng)同時(shí)經(jīng)過(guò)近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)。再引人第二個(gè)假想點(diǎn)，它在赤道上運(yùn)行其運(yùn)行速度與黃道上第一個(gè)假想點(diǎn)運(yùn)行速度相同，并且應(yīng)與第一個(gè)假想點(diǎn)同時(shí)通過(guò)春分點(diǎn)。這個(gè)在赤道運(yùn)行的第二個(gè)假想點(diǎn)就稱為：平太陽(yáng)。平太陽(yáng)在赤道上運(yùn)動(dòng)是均勻，它滿足計(jì)時(shí)要求。第14頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

平太陽(yáng)時(shí)m

：以平太陽(yáng)在當(dāng)?shù)剡B續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔為一個(gè)平太陽(yáng)日，并以平太陽(yáng)在當(dāng)?shù)厣现刑焖查g作為平太陽(yáng)日開始。一個(gè)平太陽(yáng)日又分24平太陽(yáng)時(shí)、一平太陽(yáng)時(shí)又分60平太陽(yáng)分、一平太陽(yáng)分又分60平太太陽(yáng)秒。這樣建立起來(lái)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，稱為平太陽(yáng)時(shí)系統(tǒng)。為了和人們習(xí)慣一天從子夜開始，平太陽(yáng)時(shí)定義改為：平太陽(yáng)時(shí)等于：平太陽(yáng)時(shí)角t+12?。

平太陽(yáng)雖然滿足運(yùn)動(dòng)均勻的要求，但平太陽(yáng)是一個(gè)假想點(diǎn)根本無(wú)法觀測(cè)，給平太陽(yáng)時(shí)計(jì)時(shí)系統(tǒng)觀測(cè)帶來(lái)困難。為此，引進(jìn)恒星時(shí)系統(tǒng)。第15頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）、恒星時(shí)S恒星時(shí)S

：根據(jù)春分點(diǎn)周日視運(yùn)動(dòng)建立起來(lái)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)稱為恒星時(shí)S。

春分點(diǎn)是天球赤道和黃道二交點(diǎn)之一的升交接點(diǎn)。春分點(diǎn)在天球上也沒(méi)有明顯標(biāo)志，也不能直接觀測(cè)。但是，根據(jù)球面天文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)可知，以小時(shí)表示的春分點(diǎn)時(shí)角t在數(shù)值上等于任意天體σ的赤經(jīng)α和時(shí)角t之和。當(dāng)天體σ中天時(shí)，春分點(diǎn)時(shí)角t就等于該天體的赤經(jīng)α，使得恒星時(shí)在世界時(shí)測(cè)定中顯得非常重要。第16頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

恒星時(shí)系統(tǒng)：春分點(diǎn)連續(xù)兩次過(guò)天子午圈（指子午圈同一側(cè)）的時(shí)間間隔為一恒星日，并以春分點(diǎn)上中天作為一恒星日的起算點(diǎn)。一恒星日分為24恒星小時(shí)、一恒星小時(shí)又分為60恒星分、一恒星分分為60恒星秒。這樣的計(jì)時(shí)系統(tǒng)稱為恒星時(shí)系統(tǒng)。

在一恒星日內(nèi)，春分點(diǎn)時(shí)角t由0?增加到24

?，時(shí)角的變化和時(shí)間成正比。由此，可以得出以小時(shí)為單位表示的春分點(diǎn)時(shí)角t，在數(shù)值上等于當(dāng)?shù)氐胤胶阈菚r(shí)，也即恒星時(shí)S等于以小時(shí)表示的春分點(diǎn)t時(shí)角。等于知道春分點(diǎn)時(shí)角t就知道該地地方恒星時(shí)。第17頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由上面分析可知，春分點(diǎn)時(shí)角t在數(shù)值上等于該時(shí)刻的地方恒星時(shí)S。換句話說(shuō)，知道了春分點(diǎn)的時(shí)角t,就等于知道了該地的地方恒星時(shí)S。根據(jù)球面天文學(xué)理論，春分點(diǎn)時(shí)角t又等于任意天體的赤徑α和時(shí)角t之和。當(dāng)該天體（恒星）上中天時(shí)（即天體時(shí)角t

＝０），春分點(diǎn)的時(shí)角t的數(shù)值，就等于該天體的赤徑α值。

通過(guò)恒星的中天觀測(cè)，由已知恒星的赤徑α值得到地方恒星時(shí)S，再根據(jù)地方恒星時(shí)S與地方平太陽(yáng)時(shí)m間的關(guān)系式，得到地方平太陽(yáng)時(shí)m。第18頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、世界時(shí)的測(cè)量

由上面分析可知，春分點(diǎn)時(shí)角在數(shù)值上等于該時(shí)刻的地方恒星時(shí)S。換句話說(shuō)，知道了春分點(diǎn)的時(shí)角t,就等于知道了該地地方恒星時(shí)。根據(jù)球面天文學(xué)理論，春分點(diǎn)時(shí)角t又等于任意天體的赤徑α和時(shí)角t之和。當(dāng)該天體上中天時(shí)（即天體時(shí)角t

＝０），以小時(shí)表示的春分點(diǎn)時(shí)角t，就等于該天體的赤徑α值。

通過(guò)恒星的中天觀測(cè)，由已知恒星的赤徑α值得到地方恒星時(shí)S，再根據(jù)地方恒星時(shí)S與地方平時(shí)m間的關(guān)系式，得到地方平太陽(yáng)時(shí)m。第19頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、地方時(shí)與世界時(shí)真太陽(yáng)時(shí)、平太陽(yáng)時(shí)和恒星時(shí)都是以天體（或假想點(diǎn)）過(guò)天子午圈時(shí)刻作為計(jì)量時(shí)間的起算點(diǎn)。由于各地天子圈是不同的，同一天體過(guò)兩地的天子午圈不在同一瞬間，因此這些計(jì)時(shí)系統(tǒng)都具有地方性。

兩地地方時(shí)之間關(guān)系是什么？由右圖可知:觀測(cè)同一天體σ，

A和B兩地所得天體時(shí)角差等于兩地地理經(jīng)度差：t?-t?=λ?-λ?第20頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由此，可以得出在同一計(jì)時(shí)系統(tǒng)中，同一瞬間兩地的地方時(shí)之差，在數(shù)值上等于兩地地理經(jīng)度之差。

恒星時(shí)S?-S?=t?-t?=λ?-λ?

平太陽(yáng)時(shí)m?-m?=t?-t?=λ?-λ?

根據(jù)國(guó)際上規(guī)定：格林尼治天文臺(tái)的子午線為本初子午線，它所對(duì)應(yīng)的經(jīng)度λ=0。并規(guī)定格林尼治地方平時(shí)m（平太陽(yáng)時(shí)）叫做世界時(shí)，用大寫字母M表示。格林尼治地方恒星時(shí)也用大寫字母S表示。由此可知，地理經(jīng)度λ處地方時(shí)：恒星時(shí)s-S=λ

平時(shí)m-M=λ

λ：東經(jīng)為正，西經(jīng)為負(fù)。第21頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、恒星時(shí)與平時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換1）、恒星時(shí)與平時(shí)的區(qū)別A、單位不同：平太陽(yáng)日比恒星日長(zhǎng)4分鐘；B、起算點(diǎn)不同：恒星時(shí)和平時(shí)（即平太陽(yáng)時(shí)）兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間起算點(diǎn)不同，即兩個(gè)系統(tǒng)0

?時(shí)刻不會(huì)出現(xiàn)在同一瞬間;2）、平時(shí)與恒星時(shí)單位間轉(zhuǎn)換A、平太陽(yáng)日與恒星日不等原因

根據(jù)定義，平太陽(yáng)在赤道上是以真太陽(yáng)在黃道上周年視運(yùn)動(dòng)的平均速度運(yùn)動(dòng)。因此，平太陽(yáng)在赤道上不僅有周日視運(yùn)動(dòng)，而且還有與周日視運(yùn)動(dòng)（自東向西）相反方向的周年視運(yùn)動(dòng)。第22頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月造成一平太陽(yáng)日長(zhǎng)于一恒星日（約等于4分鐘）。一恒星日是春分點(diǎn)連續(xù)兩次過(guò)天子午圈（同一側(cè)）時(shí)間間隔。春分點(diǎn)在赤道上只有周日視運(yùn)動(dòng)。平太陽(yáng)沿赤道不僅有周日視運(yùn)動(dòng)，還有周年視運(yùn)動(dòng)。平太陽(yáng)沿赤道連續(xù)兩次過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔，稱為一回歸年。根據(jù)天文觀測(cè)，目前一回年長(zhǎng)度為：365.24218968日、通常近似取為365.2422日。

在一回歸年內(nèi)，平太陽(yáng)沿赤道運(yùn)行360°，每一平太陽(yáng)日運(yùn)行360°/365.2422≌59′.2。也就是說(shuō)，每一平太陽(yáng)日內(nèi)平太陽(yáng)以和周日視運(yùn)動(dòng)相反的方向上移動(dòng)了59′.2。造成平太陽(yáng)過(guò)天子午圈時(shí)刻的延遲，產(chǎn)生平太陽(yáng)日比恒星日長(zhǎng)。第23頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月B、平太陽(yáng)日與恒星日換算方法參照右下圖，假定在某一瞬間，春分點(diǎn)和平太陽(yáng)同時(shí)在某地上中天。當(dāng)天球旋轉(zhuǎn)一周后，春分點(diǎn)再次上中天、平太陽(yáng)因?yàn)樗陔S天球旋轉(zhuǎn)同時(shí)，一天內(nèi)還要東移360°/365.2422≌59′.2，平太陽(yáng)沒(méi)有上中天。當(dāng)平太陽(yáng)上中天時(shí)，春分點(diǎn)已經(jīng)過(guò)了中天到達(dá)圖中A點(diǎn)。這樣平太陽(yáng)一天比一天落后春分點(diǎn)上中天。等下次春分點(diǎn)第24頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月和平太陽(yáng)再同時(shí)上中天時(shí)，春分點(diǎn)剛好比平太陽(yáng)多跑了一圈，即多了一恒星日。平太陽(yáng)兩次過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔是一回歸年，即365.2422平太陽(yáng)日。由此得出：一回歸年內(nèi)包含366.2422恒星日。

366.2422平太陽(yáng)日=366.2422恒星日。上式就是恒星時(shí)單位與平太陽(yáng)時(shí)（平時(shí)）單位之間轉(zhuǎn)換關(guān)系式。

1平太陽(yáng)日=（1+μ）恒星日μ=1/365.2422

1恒星日=（1-ν）平太陽(yáng)日ν=1/366.2422第25頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）、平時(shí)與恒星時(shí)時(shí)間起算點(diǎn)的轉(zhuǎn)換由于平太陽(yáng)日和恒星日長(zhǎng)短不等，兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間起算點(diǎn)也會(huì)不同，即恒星時(shí)和平時(shí)的0?時(shí)刻不會(huì)出現(xiàn)在同一瞬間。只有知道兩系統(tǒng)時(shí)間起算點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，才能進(jìn)行兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)刻轉(zhuǎn)換。由地方時(shí)與世界時(shí)的關(guān)系式可知，恒星時(shí)s-S=λ

平時(shí)m-M=λ

只要格林尼治地方平時(shí)M和地方恒星時(shí)S起算點(diǎn)間的關(guān)系知道了，平時(shí)和恒星時(shí)兩系統(tǒng)的起算點(diǎn)的關(guān)系也就知道了。

第26頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)α?為平太陽(yáng)的赤經(jīng)值、t?為平太陽(yáng)的時(shí)角，世界時(shí)M即格林尼治地方平時(shí)。根據(jù)定義，M等于平太陽(yáng)時(shí)角t+12?。當(dāng)世界時(shí)M=0?時(shí)：可以導(dǎo)出平太陽(yáng)的時(shí)角

t?

=-12?。

格林尼治地方恒星時(shí)用S表示，根據(jù)地方恒星時(shí)定義，以小時(shí)為單位表示的春分點(diǎn)時(shí)角t?，在數(shù)值上等于當(dāng)?shù)氐胤胶阈菚r(shí)s；春分點(diǎn)時(shí)角t?又滿足任意天體同一瞬間的赤經(jīng)α和時(shí)角t之和。

對(duì)于平太陽(yáng)有關(guān)系式：S?=α?+

t?=α?-12?第27頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)紐康（Newcomb）的平太陽(yáng)定義可以得到α?

。1982年國(guó)際天文學(xué)會(huì)（IAU）決議，目前平太陽(yáng)的赤經(jīng)α?取值為：

α?=18

?

41m50s.54841+8640184s.812866T+…T=(JD-2451545.0)/36525和世界時(shí)0?對(duì)應(yīng)的格林尼治平恒星時(shí)S?取值為：

S?=6

?41m50s.54841+8640184s.812866T

+…

T=(JD-2451545.0)/36525

兩個(gè)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間基本單位（即恒星日和平太陽(yáng)日）和時(shí)間起算點(diǎn)（即0?時(shí)刻）之間轉(zhuǎn)換關(guān)系解決了，就可以進(jìn)行平時(shí)時(shí)刻與恒星時(shí)時(shí)刻的換算。第28頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）、平時(shí)與恒星時(shí)時(shí)刻的轉(zhuǎn)換A、格林尼治的時(shí)刻換算已知M求S:S=S?+M(1+μ)已知S求M：M=M?+S(1-ν)B、經(jīng)度λ地方的時(shí)刻換算已知m求ss=S?+m+(m-λ)μ已知s求mm=M?+s–(s-λ)ν第29頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、世界時(shí)(UT)的一系列修正平太陽(yáng)時(shí)（平時(shí)）就是世界時(shí)（UT）。世界時(shí)（UT）是通過(guò)恒星中天觀測(cè)得到恒星時(shí)。然后通過(guò)恒星時(shí)與平時(shí)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系求平時(shí)即世界時(shí)（UT

）。由平時(shí)與恒星時(shí)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系得到的世界時(shí)，稱為：世界時(shí)UT?

。在世界時(shí)UT?

基礎(chǔ)上，做了地極移動(dòng)引起的觀測(cè)站經(jīng)度變化改正后的世界時(shí)，稱為UT?。

在世界時(shí)UT?

基礎(chǔ)上，做了地球自轉(zhuǎn)速率季節(jié)性變化改正后的世界時(shí)，稱為UT?。世界時(shí)UT?是比較均勻的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。但地球自轉(zhuǎn)速率還有長(zhǎng)期變化和不規(guī)則變化沒(méi)有修正。第30頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、世界時(shí)的測(cè)定1）、經(jīng)典天文方法長(zhǎng)期以來(lái)，世界時(shí)的測(cè)定通常采用恒星中天觀測(cè)法和觀測(cè)位于同一個(gè)等高圈上的兩顆恒星即等高觀測(cè)法。

恒星中天時(shí)有：S＝α+us觀測(cè)瞬間恒星鐘的鐘面時(shí)、α恒星的赤經(jīng)（已知的恒星歷表位置）、u鐘差；

觀測(cè)位于同一個(gè)等高圈上的兩顆恒星時(shí)有：

sinφsinδ?+cosφCOSδ?cos(s?+u-α?)=sinφsinδ?+cosφCOSδ?cos(s?+u-α?)；第31頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)典天文方法測(cè)定世界時(shí)，恒星中天法測(cè)時(shí)采用的是光電中星儀；恒星過(guò)等高圈方法測(cè)時(shí)采用是光電等高儀經(jīng)典天文方法測(cè)時(shí)精度僅能達(dá)到±0.001秒。隨著觀測(cè)技術(shù)更新，經(jīng)典天文方法測(cè)時(shí)已經(jīng)被新的技術(shù)和新的方法所取代。目前，世界時(shí)的測(cè)量通常采用甚長(zhǎng)基線干涉儀（VLBI）和激光測(cè)月、激光測(cè)衛(wèi)星等手段。

甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量觀測(cè)對(duì)象是射電源。射電源在空間位置坐標(biāo)（赤經(jīng)α、赤緯δ）是已知的。觀測(cè)量是射電源信號(hào)相對(duì)于基線b兩端的射電望遠(yuǎn)鏡幾何時(shí)間延遲（時(shí)延τ）。采用多次觀測(cè)方法，就可按最小二乘法求解基線b的向量坐標(biāo)。第32頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月甚長(zhǎng)基線干涉儀（VLBI）第33頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由前頁(yè)原理圖可知：B′是基線向量AB方向在天球上的投影位置。第34頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由觀測(cè)量時(shí)延τ求解基線的向量坐標(biāo)（XYZ）的表達(dá)式：τ=1/c《cosδ?＜cos(αg-α?)X-sin(αg-α?)

Y＞+sinδ?Z

》其中：射電源赤道坐標(biāo)（α?

、δ?）已知、

αg為格林尼治恒星時(shí)S、c光速；進(jìn)一步由基線向量及其變化求出地球自轉(zhuǎn)速率變化（UT?）和極移。目前，甚長(zhǎng)基線干涉儀世界時(shí)的測(cè)定精度為±0.00005秒。

第35頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月激光測(cè)月（或測(cè)衛(wèi)星）原理：都是測(cè)量臺(tái)站和月球（衛(wèi)星）表面上的激光反射器之間的時(shí)間間隔t。然后，再根據(jù)時(shí)間t求出臺(tái)站和月球（或衛(wèi)星）之間的距離r。r是實(shí)測(cè)值，再和根據(jù)軌道參數(shù)導(dǎo)出的理論值R做比較。分析二者的誤差，進(jìn)而確定世界時(shí)。目前激光測(cè)月（或測(cè)衛(wèi)星）測(cè)量世界時(shí)的精度可以達(dá)到±0.0002秒。第36頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、歷書時(shí)歷書時(shí)是1960年~1966年間時(shí)間計(jì)量基準(zhǔn)。歷書時(shí)是以地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為依據(jù)建立起來(lái)的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。他的時(shí)間基本單位是一回歸年長(zhǎng)度。根據(jù)紐康（Newcomb）分析250年間太陽(yáng)觀測(cè)資料導(dǎo)出的太陽(yáng)平黃經(jīng)的表達(dá)式。導(dǎo)出的1900年1月0日格林尼治平午的回歸年長(zhǎng)度為31556925“.9747（平太陽(yáng)時(shí)秒）。歷書時(shí)的秒長(zhǎng)就定義成31556925.9747分之一為一歷書時(shí)秒。86400歷書時(shí)秒為一歷書日。規(guī)定太陽(yáng)幾何平黃經(jīng)等于279°41?48“.04瞬間，作為歷書時(shí)1900年1月0日12時(shí)正。這一瞬間剛好是1990年1月0日世界時(shí)12時(shí)。第37頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、原子時(shí)－1967年以后的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)

由于世界時(shí)（UT）和歷書時(shí)（ET）的缺陷，人們發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)比地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性要好得多。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于一種元素的原子，電子在確定的兩條軌道之間躍遷輻射的電磁波其頻率是一定的，而且是極其穩(wěn)定。原子時(shí)就是利用原子中電子躍遷振蕩頻率作為計(jì)量時(shí)間基礎(chǔ)（運(yùn)動(dòng)）。

1、原子時(shí)的時(shí)間單位：原子時(shí)秒

一個(gè)原子時(shí)秒長(zhǎng)等于，位于海平面上的銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在零磁場(chǎng)中躍遷輻射振蕩9192631770周所經(jīng)歷的時(shí)間間隔作為一秒第38頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月的長(zhǎng)度，稱為國(guó)際單位秒（SI）。由國(guó)際單位秒（SI）這樣的時(shí)間單位，確定的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，稱為國(guó)際原子時(shí)（TAI）。原子時(shí)秒長(zhǎng)的定義是1967年10月第十三屆國(guó)際度量衡大會(huì)通過(guò)。

原子時(shí)秒長(zhǎng)實(shí)際是用歷書時(shí)秒長(zhǎng)量度銫原子鐘頻率的結(jié)果，因此可以認(rèn)為原子時(shí)秒長(zhǎng)與歷書時(shí)秒長(zhǎng)相等。

2、國(guó)際原子時(shí)系統(tǒng)的起算點(diǎn)取為：1958年1月1日0?UT。該瞬間世界時(shí)與原子時(shí)極為接近，原子時(shí)與世界時(shí)相差：-0.0039秒，而且這個(gè)差值會(huì)一直延續(xù)下去。需要指出的是，由于世界時(shí)存在不均勻性，世界時(shí)的秒長(zhǎng)不是固定不變的。第39頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月平時(shí)的秒長(zhǎng)是根據(jù)平太陽(yáng)日導(dǎo)出來(lái)。3、近二十年來(lái)，世界時(shí)（UT）每年比國(guó)際原子時(shí)（TAI）慢約1秒，這樣世界時(shí)和國(guó)際原子時(shí)之間的差距將隨時(shí)間的推移會(huì)越來(lái)越大。

原子時(shí)與歷書時(shí)之間差距是一個(gè)常量，即歷書時(shí)（ET）=TAI+32s.184,32s.184是原子時(shí)在1958年1月1日0?UT時(shí)與該瞬間歷書時(shí)之差。第40頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTc）---即民用時(shí)間

世界時(shí)（UT）是依據(jù)地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)建立的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，由恒星的中天觀測(cè)得到了世界時(shí)UT?；在世界時(shí)UT?的基礎(chǔ)上，做了地極移動(dòng)引起的觀測(cè)臺(tái)站經(jīng)度變化改正后得到了世界時(shí)UT?；在世界時(shí)UT?基礎(chǔ)上，做了地球自轉(zhuǎn)速率季節(jié)性變化改正后得到了世界時(shí)UT?；世界時(shí)UT?是比較均勻的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。但地球自轉(zhuǎn)速率還有長(zhǎng)期變化和不規(guī)則變化沒(méi)有修正。世界時(shí)UT?還不是真正的均勻時(shí)系統(tǒng)。從1960年以后時(shí)間的基準(zhǔn)不再是世界時(shí)，被歷書時(shí)和原子時(shí)取代。但由于世界時(shí)在天文學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、地球物理學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，目前仍然需要高精度的世界時(shí)。第41頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）

它是協(xié)調(diào)原子時(shí)（TAI）和世界時(shí)（UT）兩種不同的時(shí)間尺度，以滿足人們千百年來(lái)養(yǎng)成的生活習(xí)慣而產(chǎn)生的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，稱為：協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）

，并從1979年起，成為世界各國(guó)使用的正式時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)調(diào)世界時(shí)的時(shí)間單位是原子時(shí)秒長(zhǎng)（原子時(shí)秒長(zhǎng)保持不變）。發(fā)播時(shí)按世界時(shí)發(fā)播，它與原子時(shí)（TAI）之差保持為整數(shù)秒；在時(shí)刻上與世界時(shí)UT?之差的絕對(duì)值保持在0.9秒以內(nèi)。當(dāng)UTC領(lǐng)先UT?0.9秒時(shí)，加一個(gè)負(fù)潤(rùn)秒。當(dāng)UTC落后UT?0.9秒時(shí)，加一個(gè)正潤(rùn)秒。

一年跳秒兩次，每年的12月31日最后1秒或者年中的6月30日最后1秒進(jìn)行。潤(rùn)秒由國(guó)際時(shí)間局（BIH）根據(jù)天文觀測(cè)決定第42頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月附錄：時(shí)間單位原子時(shí)秒（TAI）：銫原子133

Cs基態(tài)能級(jí)躍遷輻射的電磁波振蕩9192631770周所經(jīng)歷的時(shí)間。時(shí)間的度量是采用歷書時(shí)秒。1958年1月1日世界時(shí)0?啟用。平太陽(yáng)日：平太陽(yáng)連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔。平太陽(yáng)的赤經(jīng)α?α?

=18

?41m50s.54841+8640184s.812866T+…

T=(JD-2451545.0)/36525JD為儒略日回歸年=365.24219264平太陽(yáng)日（2000.0）儒略年

=365.25日（平太陽(yáng)日以下同）朔望月=29.5305882日第43頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、力學(xué)時(shí)（坐標(biāo)時(shí)）－相對(duì)論時(shí)間相對(duì)論認(rèn)為：時(shí)間和空間是密不可分的統(tǒng)一體，每個(gè)坐標(biāo)系都具有自己的時(shí)間系統(tǒng)，稱為坐標(biāo)時(shí)，不同的坐標(biāo)系的坐標(biāo)時(shí)也不同。地心坐標(biāo)系所具有的坐標(biāo)時(shí)，叫做地球力學(xué)時(shí)（TT）；日心（太陽(yáng)系質(zhì)心）坐標(biāo)系所具有的坐標(biāo)時(shí)，稱為質(zhì)心力學(xué)時(shí)（TDB）。

1、地球力學(xué)時(shí)（TT）

TT＝TAI＋32.184秒在天文觀測(cè)中，采用協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC計(jì)時(shí)。第44頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月資料處理中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，又需要知道UTC對(duì)應(yīng)的地球力學(xué)時(shí)（TT）和世界時(shí)（UT1）。因此需要知道：

?UT1=UT1－UTC和?AT=TAI－UTC

?T=TT－UT1

?UT1、?AT和?T的準(zhǔn)確值可以從國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)（IERS）網(wǎng)站下載（

）。2、質(zhì)心力學(xué)時(shí)（TDB）地球力學(xué)時(shí)（TT）與質(zhì)心力學(xué)時(shí)（TDB）轉(zhuǎn)換TDB=TT+0.001657ssinh+0.000022ssin（L-LJ）第45頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其中

h=357.53°+0.98560028（t–J2000.0）

L-LJ=246.00°+0.90251792（t-J2000.0）

h為地-月系質(zhì)心的平近點(diǎn)角

L為太陽(yáng)的平黃經(jīng)LJ為木星的平黃經(jīng)

當(dāng)?shù)厍蜻^(guò)近日點(diǎn)時(shí)h=0°、當(dāng)?shù)厍蜻^(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)h=90°，這兩個(gè)時(shí)刻TDB≌TT。

當(dāng)h=90°和h=270°TDB與TT

之間差別最大值為：±1.7毫米第46頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第47頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第48頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七、GPS時(shí)間系統(tǒng)

1、時(shí)間的基本單位：以原子時(shí)（ATI）的秒長(zhǎng)作為計(jì)時(shí)的基本單位。

2、時(shí)間起算點(diǎn)：定義在1980年1月6日協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）0?

時(shí)作為GPS時(shí)起算點(diǎn)。系統(tǒng)啟動(dòng)后不需跳保持時(shí)間連續(xù)。隨著時(shí)間的積累，GPS時(shí)間與UTC之間的差異，將通過(guò)時(shí)間服務(wù)部門定期公布。

GPS衛(wèi)星播放的衛(wèi)星鐘差，也是相對(duì)GPS時(shí)的鐘差。

3、GPS時(shí)與原子時(shí)（ATI）之間轉(zhuǎn)換關(guān)系二者在任一瞬間均有一常量誤差，即

TTAI-TGPS=19秒第49頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歷法一、歷法的原則二、現(xiàn)行的公歷三、我國(guó)的農(nóng)歷四、儒略日和干支紀(jì)日第50頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、歷法簡(jiǎn)介

1、歷法的由來(lái)

歷法的產(chǎn)生源于人類對(duì)自然界、天象的觀察和思考。從太陽(yáng)東升西落和大地的晝夜交替，產(chǎn)生了太陽(yáng)“日”的概念。從日影長(zhǎng)短變化、大地寒來(lái)署往的季節(jié)變化產(chǎn)生了回歸“年”概念。從月相盈虧變化產(chǎn)生了朔望“月”概念。

歷法就是安排和協(xié)調(diào)年、月、日之間關(guān)系并制定行成一定的時(shí)間序列的法則。遠(yuǎn)古時(shí)代，歷法直接為農(nóng)牧生產(chǎn)、狩獵和族群遷徙等活動(dòng)服務(wù)。歷法是人類社會(huì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。世界文明古國(guó)都重視歷法編制。

第51頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、歷法的基礎(chǔ)

歷法編制的基礎(chǔ)：通過(guò)天文觀測(cè)，精確測(cè)定回歸年和朔望月的長(zhǎng)度,以及與此相關(guān)的地球和月球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

回歸年，太陽(yáng)在天球上周年視運(yùn)動(dòng)的回歸周期，是太陽(yáng)連續(xù)兩次過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)間間隔。太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的反映。

朔望月，月球盈虧變化周期。是月球連續(xù)兩次朔（或望）的時(shí)間間隔。它是月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)太陽(yáng)而言的周期。要是以恒星為背景則稱為恒星月。朔望月（S）、恒星月（T）和地球的公轉(zhuǎn)周期（E）三者關(guān)系是：1/S=1/T-1/E第52頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、歷法的基本原則從古到今，歷法的編算、頒布和實(shí)施，都是社會(huì)組織和政府的重要職能。

1）、歷法的一年、一月必須包含日的整數(shù)倍實(shí)際的回歸年長(zhǎng)度為：365.24218968日、朔望月長(zhǎng)度為：29.530589日，兩者都不是日的整數(shù)倍，而且也不能通約。這就要考慮社會(huì)、民族習(xí)俗、宗教活動(dòng)等的需要，合理安排年、月、日。

2）、回歸年和朔望月長(zhǎng)度采用值的精確化，是歷法編制和修訂的前提

天文對(duì)太陽(yáng)、月球觀測(cè)研究，是回歸年、朔望月和日精確化的保證。

第53頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、太陽(yáng)歷、太陰歷和陰陽(yáng)合歷1、太陽(yáng)歷（陽(yáng)歷）

以日為單位，只按太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)回歸年的周期安排年、不以月球月相的朔望周期安排月的歷法，叫做太陽(yáng)歷（陽(yáng)歷）。由于，一回歸年長(zhǎng)度為：365.24218968日、一朔望月長(zhǎng)度為：29.530589日，兩者都不是日的整數(shù)倍，而且又互不通約。給歷法的編算帶來(lái)極大麻煩。一種方法是通過(guò)置潤(rùn)規(guī)則解決年和日互不通約的問(wèn)題。規(guī)定：一年長(zhǎng)度有兩種即365日和366日；月長(zhǎng)有：28、29、30和31天四種。第54頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過(guò)設(shè)置大、小月和置潤(rùn)辦法：大月為31天、小月為30天；選取年長(zhǎng)366日為閏年，閏年2月為29天，平年2月為28天，以其達(dá)到對(duì)回歸年的最佳近似。這種只按回歸年周期安排年和月，不按月球朔望周期安排月的歷法叫太陽(yáng)歷（陽(yáng)歷）。陽(yáng)歷年與太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)同步，月與月相無(wú)關(guān)。世界上很多民族早期歷法都是太陽(yáng)歷，如埃及、瑪雅、波斯和羅馬。史料研究表明，我們?nèi)A夏民族在上古時(shí)代就采用過(guò)太陽(yáng)歷。2、太陰歷另一種方法是解決月和日通約，以達(dá)到月長(zhǎng)和

第55頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月月球的朔望月長(zhǎng)度接近?，F(xiàn)今的伊斯蘭教國(guó)家和地區(qū)所采用的回歷，就是通過(guò)嚴(yán)格安排大月與小月辦法，以保證月長(zhǎng)與月相同步、始終保持月首是朔日?；貧v一平年為354日，設(shè)置12個(gè)月。奇數(shù)月為30天、偶數(shù)月為29天?；貧v以30年為一周期，并在一周期的第2、5、7、10、13、16、18、21、24、26和第29年的12月各增加一個(gè)潤(rùn)日，即當(dāng)年12月為30天。這樣30年一個(gè)周內(nèi)共計(jì)增加了11個(gè)潤(rùn)日。以保證伊斯蘭教義對(duì)于年首和月首都在朔日（新月）的要求。這種只按朔望月周期安排月、不按回歸年周期安排年、月長(zhǎng)與朔望周期同步、年與季節(jié)無(wú)關(guān)的歷法，叫太陰歷。第56頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、陰陽(yáng)合歷

陰陽(yáng)合歷：是即考慮按太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)周期回歸年安排年，又要考慮按月球朔望月周期安排月，兼顧兩種天象的歷法叫做陰陽(yáng)合歷。我國(guó)幾千年來(lái)使用的農(nóng)歷（夏歷），就是最完備的一種陰陽(yáng)合歷。陰陽(yáng)合歷是要實(shí)現(xiàn)：以朔望月周期逼近回歸年?；貧w年與朔望月的比值為：365.24218968/29.530589=12.368266

這一比值說(shuō)明，一年設(shè)置12個(gè)月少了，設(shè)置13個(gè)月又多了。參照陽(yáng)歷和陰歷閏日的辦法，采用適時(shí)、恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置閏月的方法可以做到，第57頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月既滿足回歸年周期要求，又能滿足朔望周期的要求。早在春秋時(shí)期，我國(guó)歷法中就采用19年置7個(gè)閏月的置潤(rùn)規(guī)則。到了公元421年頒布實(shí)行的元始?xì)v更采用了600年221潤(rùn)的新置潤(rùn)規(guī)則。以后又經(jīng)過(guò)多次修正中國(guó)的農(nóng)歷日趨完善。古代巴比倫、希臘、以色列和印度等使用的也是陰陽(yáng)合歷。第58頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、現(xiàn)行的公歷

現(xiàn)行公歷又稱格里歷，它是公元1582年由羅馬教皇格里哥利十三世（Gregory）頒布實(shí)行的。它的前身是儒略歷。儒略歷是公元前46年古羅馬統(tǒng)治者儒略.凱撒采納天文學(xué)家索西琴尼的意見制定的。

1、儒略歷：一年長(zhǎng)為365.25日、一年分12個(gè)月，單數(shù)月份為大月31天，雙數(shù)月份為小月30天。為了使儒略年長(zhǎng)與365.25日相一致，采用4年設(shè)置三個(gè)平年和一個(gè)閏年。平年為365天、閏年為366天。平年的2月份為29天,閏年的2月份為30天。這樣

4個(gè)儒略年長(zhǎng)的平均值就是365.25日。第59頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于凱撒生日是在7月份，他的名字叫JULY，所以7月的月份名字就以凱撒名字JULY命名。公元前44年凱撒去世，奧古斯都繼位。奧古斯都（Augstus）大帝的生日是8月，他下令把8月改成大月，并以Augstus命名。同時(shí)把9月、11月改成小月30天；10月、12月改成大月31天。2月閏年29天、平年28天。平均年長(zhǎng)仍為365.25日。儒略歷一直使用到1582年新歷，即格里歷誕生為止。

2、格里歷：公元325年，羅馬帝國(guó)尼西亞基督教大會(huì)決定：將春分日定在每年3月21日。由于儒略歷的年長(zhǎng)為365.25日與回歸年自然周期

第60頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

365.24218968平太陽(yáng)日就有一個(gè)差數(shù)，累積到128年就要多出一天，到1582年已累積到長(zhǎng)達(dá)10天。造成儒略歷中的春分日3月21日與太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)中實(shí)際春分日期偏離太遠(yuǎn)。再加上基督教把復(fù)活節(jié)定在每年春分之后第一個(gè)月圓以后的第一個(gè)星期日（復(fù)活節(jié)是基督教紀(jì)念耶穌死后3日又復(fù)活的節(jié)日）。復(fù)活節(jié)日期確定也是一個(gè)問(wèn)題。格里哥里十三世于1582年下令改歷：（以前實(shí)行的儒略歷稱為舊歷，改歷后的稱為新歷即格里歷）把舊歷1582年10月4日的下一天定義為新歷的10月15日。一次就將10天的累積誤差消掉了。第61頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月使天文學(xué)定義的春分日和歷法中規(guī)定的春分日相吻合。為了以后不再累積誤差而產(chǎn)生大的偏離，改變閏年的規(guī)則。新規(guī)則規(guī)定：凡是公元年數(shù)能被4正除的年為閏年366天，不能被4整除的為平年365天。同時(shí)又規(guī)定，對(duì)整世紀(jì)年如1600、1700、1800、1900只有世紀(jì)數(shù)也能被4整除的才是閏年。1600是閏年，其余3個(gè)不是閏年。這樣400年中就少了三個(gè)閏年。400個(gè)格里歷的年長(zhǎng)與400個(gè)回歸年的年長(zhǎng)就非常接近了，累積達(dá)到一天的誤差需要3300多年。格里歷一直沿用到今天。第62頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、現(xiàn)行的公歷

1）、公歷以太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)自然周期一回歸年的長(zhǎng)度為歷年的基本單位。

2）、一年必須包含日的整數(shù)，即一公歷年為365日。規(guī)定：1、3、5、7、8、10、12每月為31天。4、6、9、11為30天。平年2月為28天，閏年2月為29天。3）、

四年設(shè)置一個(gè)潤(rùn)年：凡是公元年數(shù)能被4整除的年份為潤(rùn)年。如2012年即為潤(rùn)年，2月為29天。

第63頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）、為保持公歷年與回歸年接近,400年只能設(shè)置97個(gè)潤(rùn)年。凡是世紀(jì)數(shù)，不能被4整除的年份就不設(shè)潤(rùn)年。如1900年就不是閏年。

5）、400個(gè)公歷年和400個(gè)回歸年長(zhǎng)度比較

公歷年365×(400－97)+366×97=146097(天)

回歸年365.24218968×400=146096.875872(天)一公歷年與一回歸年只相差:0.0003天。如果累積達(dá)到一天誤差，則需要3300年。第64頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、我國(guó)農(nóng)歷

中國(guó)農(nóng)歷已有幾千年的歷史了，是一部陰陽(yáng)合歷。農(nóng)歷對(duì)年、月和節(jié)氣的安排完全以太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)和月相盈虧的自然周期為依據(jù)，沒(méi)有人為干擾。農(nóng)歷年長(zhǎng)以回歸年為基本單位。月長(zhǎng)則以月相的朔望周期為依據(jù)。由于月相的朔望周期平均為29.53059日，它既不是日的整數(shù)倍，而且朔望周期本身也不是固定值有長(zhǎng)有短，最長(zhǎng)與最短相差0.5天。因此，決定每個(gè)月開始的那一天和月長(zhǎng)是一個(gè)專業(yè)性極強(qiáng)的工作。

第65頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月農(nóng)歷歷法規(guī)定：

以月相朔所在的那一天，為每個(gè)月的初一（即月的開始日），下次月相朔對(duì)應(yīng)的日期為下個(gè)月的初一。農(nóng)歷月長(zhǎng)有大有小，大月為30天、小月為29天。積12個(gè)朔望月會(huì)有354日或355日，與回歸年一年長(zhǎng)365.2422日相差有11天。累積3年就要超過(guò)一個(gè)月。農(nóng)歷采用設(shè)置閏月的辦法加以解決，農(nóng)歷閏年為13個(gè)月。農(nóng)歷置閏的規(guī)則是根據(jù)24節(jié)氣來(lái)決定的。第66頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月24節(jié)氣：是中國(guó)農(nóng)歷歷法特有的，它是根據(jù)太陽(yáng)在天球上周年視運(yùn)動(dòng)的軌跡（即天球上的黃道），將太陽(yáng)在黃道上的黃經(jīng)值每隔15°的對(duì)應(yīng)時(shí)刻賦予一個(gè)名稱，一回歸年共有24個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)刻和名稱，稱為“24節(jié)氣”。

從春分開始，每隔一個(gè)節(jié)氣又稱為中氣。一共有12個(gè)“中氣”和12個(gè)“節(jié)氣”。按順序分別是：春分、清明、谷雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒、立春、雨水、驚蟄?！?2個(gè)黃色字體是“中氣”》

第67頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由于節(jié)氣有24個(gè)，月只有12個(gè)，只能選出半數(shù)的節(jié)氣與月對(duì)應(yīng)。農(nóng)歷歷法選擇包括兩分（春分、秋分）、兩至（夏至、冬至）在內(nèi)的12個(gè)中氣作為農(nóng)歷月的標(biāo)志。含有12個(gè)中氣的12個(gè)正規(guī)月份命名為：正月、二月……十一、十二月。根據(jù)歷史沿革，目前農(nóng)歷的歲首（正月）定為中氣雨水所在的月份。農(nóng)歷一個(gè)月內(nèi)，一定要包含有一個(gè)中氣。如果出現(xiàn)沒(méi)有中氣的月份，這個(gè)月就沒(méi)有對(duì)應(yīng)的月名，這個(gè)月就是農(nóng)歷的閏月。

閏月沒(méi)有自己的月名，而是借用前一個(gè)月的月名。如前一個(gè)月是二月，這個(gè)月就稱為“閏二月”。第68頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

需要指出的是：平均而言，朔望月的長(zhǎng)度小于兩個(gè)中氣時(shí)間間隔。但在地球過(guò)近日點(diǎn)附近時(shí)，朔望月長(zhǎng)度常常會(huì)大于兩個(gè)中氣時(shí)間間隔。這時(shí)有可能出現(xiàn)一個(gè)月內(nèi)沒(méi)有中氣情況，但一定會(huì)在附近月份中出現(xiàn)二個(gè)中氣

補(bǔ)充規(guī)定：如果在一個(gè)朔望月中有二個(gè)中氣，在這個(gè)月之后一個(gè)或二個(gè)月中出現(xiàn)那個(gè)沒(méi)有中氣的月份，這個(gè)沒(méi)有中氣的月份就不算閏月，仍然是正常月。歷史上呈出現(xiàn)過(guò)，1984~1985年農(nóng)歷乙丑年正月就沒(méi)有中氣，但前一年甲子年的十一月卻含有兩個(gè)中氣，所以就認(rèn)定農(nóng)歷乙丑年正月，仍然是正常月份而不是閏月。

第69頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第70頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、儒略日

儒略日：它是以日為單位連續(xù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)。在科學(xué)計(jì)算中被廣泛使用。

儒略日系統(tǒng)是法國(guó)學(xué)者史伽利日（1540~1609年）提出來(lái)的。之所以叫儒略日，是為紀(jì)念他的父親儒略.史伽利日，由于他的父親與頒布實(shí)施儒略歷的羅馬統(tǒng)治者儒略.凱撒同名。儒略日系統(tǒng)是以公元前4713年1月1日正午為起算點(diǎn)，向后連續(xù)計(jì)算,簡(jiǎn)記為JD。儒略日一直累積到現(xiàn)在，已經(jīng)是一個(gè)很龐大的數(shù)字。例如：2000年1月1日地球力學(xué)時(shí)12時(shí)的儒略日的記法就是：JD2451545.0

。第71頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

JD2451545.0是一個(gè)非常重要的時(shí)刻，目前使用的天文參考系對(duì)應(yīng)的歷元就是2000年1月1日地球力學(xué)時(shí)12時(shí)，特別記為J2000.0

。

由于儒略日連續(xù)累積數(shù)據(jù)特別龐大，國(guó)際天文學(xué)會(huì)于1973年做了簡(jiǎn)化，稱為簡(jiǎn)化儒略日用MJD表示。MJD=JD–2400000.5

MJD對(duì)應(yīng)的起點(diǎn)是1858年11月17日世界時(shí)0?（即2400000.5是1858年11月17日世界時(shí)0?時(shí)的儒略日數(shù)）。

儒略日系統(tǒng)的起算點(diǎn)選在公元前4713年1月1日正午的原因是:史伽利日在構(gòu)建這個(gè)系統(tǒng)時(shí)，考慮了三種周期。第72頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一個(gè)是陽(yáng)歷日期與星期日會(huì)合的28年周期（365.25×4×7日）；一個(gè)是陽(yáng)歷與陰歷會(huì)合的19年周期。即《29.53×（12×19+7）≌6979.75日=365.25×19

出現(xiàn)陰歷19年設(shè)置7個(gè)閏月的規(guī)則。另一個(gè)是羅馬政府登記財(cái)產(chǎn)15周期。

取三個(gè)會(huì)合周期最小公倍數(shù)7980年為儒略周期。然后上推得到公元前4713年1月1日為這三個(gè)周期同時(shí)開始的歷元即：這一天既是公歷的元旦、又是陰歷或陰陽(yáng)合歷的正月初一和星期日

第73頁(yè)，課件共81頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、干支紀(jì)法

干支紀(jì)法是我國(guó)自古以來(lái)，使用的一種特殊的紀(jì)