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閏年(歷法中的閏年)是為了彌補(bǔ)因人為歷法規(guī)定造成的年度天數(shù)與地球?qū)嶋H公轉(zhuǎn)周期的時(shí)間差而設(shè)立的。補(bǔ)上時(shí)間差的年份為閏年。產(chǎn)生原因:通常的解釋是說(shuō)一年有365.2422天,取整數(shù)365還有多余的,累積達(dá)到一天24小時(shí)后,就多加一天的年是閏年。公歷規(guī)定:年份是整百數(shù)時(shí),必須是400的倍數(shù)才是閏年;不是400的倍數(shù)的年份,即使是4的倍數(shù)也不是閏年。這就是通常所說(shuō)的:四年一閏,百年不閏,四百年再閏。例如,2000年是閏年,1900年則是平年。閏月,是陰陽(yáng)歷中為使歷年平均長(zhǎng)度接近回歸年而增設(shè)的月和日。陰陽(yáng)歷以朔望月的長(zhǎng)度(29.5306日)為一個(gè)月的平均值,全年12個(gè)月,同回歸年(365.2422日)相差約10日21時(shí),故需要置閏,古時(shí)曾采用:三年閏一個(gè)月,五年閏二個(gè)月,十九年閏七個(gè)月。閏月加在某月之后叫“閏某月”。太陽(yáng)、月亮是人們掛在天上的日歷。年復(fù)一年,地球圍繞著太陽(yáng)不停運(yùn)轉(zhuǎn),地球上的萬(wàn)物也在日月輪回中生息繁衍。閏月指的是陰陽(yáng)歷中的一種現(xiàn)象,陰陽(yáng)歷是按照月亮的圓缺即朔望月安排大月和小月,一個(gè)朔望月的長(zhǎng)度是29.5306日,是月相盈虧的周期,陰陽(yáng)歷規(guī)定,大月30天,小月29天,這樣一年12個(gè)月共354天,陰陽(yáng)歷的月份沒(méi)有季節(jié)意義,十二個(gè)朔望月構(gòu)成漢歷年,長(zhǎng)度為29.5306×12=354.3672日,比回歸年365.2422日少10.88天(即將近11天),每個(gè)月少0.91天(近1天)。一年與陽(yáng)歷的一年相差11天,只需經(jīng)過(guò)17年,陰陽(yáng)歷日期就同季節(jié)發(fā)生倒置,譬如,某年新年是在瑞雪紛飛中度過(guò),17年后,便要搖扇過(guò)新年了。使用這樣的歷法,自然是無(wú)法滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要的。所以我國(guó)的陰陽(yáng)歷自秦漢以來(lái),一直和24節(jié)氣并行,用24節(jié)氣來(lái)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如果改按十三個(gè)朔望月構(gòu)成農(nóng)歷年,長(zhǎng)度為29.5306×13=383.8978日,比回歸年又多出18天多。如果按上述規(guī)定制定歷法,就會(huì)出現(xiàn)天時(shí)與歷法不合、時(shí)序錯(cuò)亂顛倒的怪現(xiàn)象。這就是矛盾。為了克服這一缺點(diǎn),我們的祖先在天文觀測(cè)的基礎(chǔ)上,找出了“閏月”的辦法,保證農(nóng)歷年的正月到三月為春季,四月到六月為夏季,七月到九月為秋季,十月到十二月為冬季,也同時(shí)保證了農(nóng)歷歲首在冬末春初(以上均指農(nóng)歷季節(jié))。航海學(xué)第四章天文定位第三節(jié)時(shí)間與天體位置
第三節(jié)時(shí)間與天體位置一、時(shí)間系統(tǒng)概述
時(shí)間和空間是物質(zhì)存在的基本屬性。任何物質(zhì)運(yùn)動(dòng)都在時(shí)間和空間內(nèi)發(fā)生。人類(lèi)的一切活動(dòng)都離不開(kāi)時(shí)間和空間,所以說(shuō),時(shí)間在科學(xué)上和日常生活中均是必不可少的。(P155)時(shí)間的含義有兩個(gè):時(shí)間間隔:時(shí)間間隔是指客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間歷程時(shí)刻:時(shí)刻是指客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)某一狀態(tài)發(fā)生的瞬間(P155)人們通過(guò)科學(xué)實(shí)踐,相繼選用了各種周期性變化過(guò)程作為時(shí)間的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),即時(shí)間的計(jì)量單位。同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)要求:第一周期運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性(均勻性);第二周期運(yùn)動(dòng)的復(fù)現(xiàn)性(重復(fù)性)。(P155)這就是說(shuō),只能用一種均勻的、具有連續(xù)重復(fù)周期的現(xiàn)象作為時(shí)間的計(jì)量單位。迄今為止時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可分為三類(lèi):1.建立在地球自轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上的世界時(shí)系統(tǒng);2.建立在地球公轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上由力學(xué)定律所確定的歷書(shū)時(shí)系統(tǒng);3.建立在原子能級(jí)躍遷頻率基礎(chǔ)上的原子時(shí)系統(tǒng)。(P155)1、世界時(shí)系統(tǒng)
世界時(shí)系統(tǒng)(universaltimesystem)是建立在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)。以地球自轉(zhuǎn)周期作為時(shí)間的計(jì)量單位。以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)得到:恒星時(shí)(siderealtime);
以太陽(yáng)為參考點(diǎn)得到:視時(shí)(apparenttime);
以平太陽(yáng)為參考點(diǎn)得到:平時(shí)(meantime)或世界時(shí)
(universaltime,GMT)。
(P155)從實(shí)測(cè)中證實(shí)地球自轉(zhuǎn)的速率是不均勻的,并具有相當(dāng)復(fù)雜的表現(xiàn)形式,其中包含周期性變化、長(zhǎng)周期性變化、短周期性變化和不規(guī)則變化等等各種因素。從而導(dǎo)致以地球的自轉(zhuǎn)周期作為時(shí)間的計(jì)量單位也是不均勻的。地球在自轉(zhuǎn)的過(guò)程中還存在“扭動(dòng)”現(xiàn)象,從而使地極產(chǎn)生移動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)極移。極移使地球上各點(diǎn)的經(jīng)緯度發(fā)生變化,導(dǎo)致世界各地天文臺(tái)測(cè)得的世界時(shí)之間存在微小的差別。(P155)1955年國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)決定自1956年起,對(duì)直接觀測(cè)到的世界時(shí)作兩項(xiàng)改正。因此,世界時(shí)UT又可分為以下三種:
UT0:直接由天文觀測(cè)得到的世界時(shí)。
UT1:UT0經(jīng)極移改正后得出的世界時(shí),是天文航海所需要的世界時(shí);
UT2:UT1經(jīng)過(guò)季節(jié)改正后得出的世界時(shí)。
UT2是1972年以前國(guó)際上公認(rèn)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。(P156)
2、原子時(shí)系統(tǒng)(atomictimesystem)
原子時(shí)系統(tǒng)是建立在原子能級(jí)躍遷頻率基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)。
(1).原子時(shí)(atomictime,AT):以銫(Cs133)原子超精細(xì)能級(jí)躍遷的電磁振蕩9,192,631,770周所經(jīng)歷的時(shí)間間隔定義為原子時(shí)1秒的長(zhǎng)度。原子時(shí)的起始?xì)v元為1958年1月1日0時(shí)(UT2)。
(P156)
(2)、協(xié)調(diào)世界時(shí)(coordinateduniversaltime,UTC):以原子時(shí)秒為時(shí)間計(jì)量單位,在時(shí)刻上與世界時(shí)UT1保持在0.S9之內(nèi)。
協(xié)調(diào)世界時(shí)滿(mǎn)足上述條件是通過(guò)“跳秒”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。調(diào)整的時(shí)刻是在12月31日或6月30日最后一秒。對(duì)原子時(shí)增加1S稱(chēng)正跳秒,減少1S稱(chēng)負(fù)跳秒
協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC從1972年1月1日世界時(shí)00h開(kāi)始實(shí)施。(P157)通常:23h59m59s之后是次日的00h00m00s
。正跳秒:23h59m60s之后是次日的00h00m00s。
負(fù)跳秒:23h59m58s之后是次日的00h00m00s。具體跳秒時(shí)間和方法可查閱英版《無(wú)線(xiàn)電信號(hào)表》第二卷或英版《航海通告》第VI部分。(P157)
時(shí)間
平時(shí)
視時(shí)
恒星時(shí)
原子時(shí)系統(tǒng)建立在原子能級(jí)躍遷頻率基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)
歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)建立在地球公轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)
世界時(shí)系統(tǒng)建立在地球自轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)
世界時(shí)UT0由天文觀測(cè)直接測(cè)定
世界時(shí)UT1UT0經(jīng)過(guò)極移改正
世界時(shí)UT2UT1經(jīng)過(guò)季節(jié)改正
協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC以原子時(shí)秒作為時(shí)間的計(jì)量單位在時(shí)刻上與UT1保持在0.s9以?xún)?nèi)(P157)時(shí)間系統(tǒng)概述小結(jié)世界時(shí)系統(tǒng):恒星時(shí)、視時(shí)、平時(shí)的定義;原子時(shí)系統(tǒng):協(xié)調(diào)世界時(shí)的定義。協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC(原子時(shí))定期通過(guò)“跳秒”來(lái)實(shí)現(xiàn)與世界時(shí)UT1保持在0.S9之內(nèi)。天文航海使用的是世界時(shí)UT1;日常生活中使用的是協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。(P157)1662.當(dāng)金星位于東大距時(shí)A.日出前見(jiàn)于東方為晨星B.日沒(méi)后見(jiàn)于西方為昏星C.日出前見(jiàn)于西方為晨星D.日沒(méi)后見(jiàn)于東方為昏星1657.下面說(shuō)法正確的是:A.農(nóng)歷初七、初八的下午在東部天空可見(jiàn)月亮。B.農(nóng)歷初七、初八的下午在西部天空可見(jiàn)月亮。C.農(nóng)歷初七、初八的上午在東部天空可見(jiàn)月亮。D.農(nóng)歷初七、初八的上午在西部天空可見(jiàn)月亮。1653.當(dāng)黎明月亮高掛頭頂時(shí),農(nóng)歷大約為:A.初一B.初八C.十五D.二十三1652.在哪些日子里,能夠在白天同時(shí)觀測(cè)到太陽(yáng)和月亮?A.上弦月附近的上午,下弦月附近的下午B.新月的早晨C.上弦月附近的下午,下弦月附近的上午D.滿(mǎn)月的早晨1650.恒星每日升出時(shí)間與太陽(yáng)相比要:A.提早約4m
B.提早約8m
C.晚約4m
D.晚約8m
1651.每天恒星中天時(shí)間要比太陽(yáng)中天時(shí)間平均_約4m,月亮中天時(shí)間每天要比太陽(yáng)中天時(shí)間平均_約49m
A.提前/推遲B.推遲/提前C.提前/提前D.推遲/推遲1671.世界時(shí)是建立在_基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng)A.原子能級(jí)躍遷頻率B.地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)C.太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)D.地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)1677.協(xié)調(diào)世界時(shí)是受_制約的原子時(shí)系統(tǒng)。A.UT0B.UT1C.UT2D.恒星時(shí)1679.與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)的時(shí)間是A.世界時(shí)B.協(xié)調(diào)世界時(shí)C.原子時(shí)D.區(qū)時(shí)1681.天文航海上所采用的對(duì)時(shí)信號(hào)是A.UT0B.UT1C.UT2D.UTC1682.日常生活和工作上所采用的對(duì)時(shí)信號(hào)是A.UT0B.UT1C.UT2D.UTC1683.校對(duì)天文鐘所采用的對(duì)時(shí)信號(hào)是A.UT0B.UT1C.UT2D.UTC1684.《航海天文歷》中給出的世界時(shí)是_的時(shí)刻。A.UT0B.UT1C.UT2D.UTC二、
恒星時(shí)
恒星時(shí)(siderealtime)是建立在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng),以春分點(diǎn)為參考點(diǎn),以其周日視運(yùn)動(dòng)的周期作為時(shí)間的計(jì)量單位。
(P158)1、恒星日
在周日視運(yùn)動(dòng)中,春分點(diǎn)
連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地午圈所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為1恒星日(siderealday)。
PNE
(P158)
1恒星日=天球旋轉(zhuǎn)(360°)所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。
1恒
星
日=24恒星小時(shí)(24h);
1恒星小時(shí)=60恒星分鐘(60m);
1恒星分鐘=60恒星秒鐘(60s)。
(P158)時(shí)間與角度之間存在著如下時(shí)、度換算的關(guān)系:
24h=360°;
1h=15°;
1m=15′;
1
=4m;
1s=15″=0
.
25;1
=4s。
(P158)2、恒星時(shí)
(1).地方恒星時(shí)(localsiderealtime,LST):在周日視運(yùn)動(dòng)中,春分點(diǎn)
由某地午圈起,向西運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為地方恒星時(shí)。
(P158)在同一時(shí)刻,不同經(jīng)度上的地方恒星時(shí):
LST2
=LST1+Dλ
Dλ=λ2-λ1
上式中:
LST1是測(cè)者1的經(jīng)度λ1所對(duì)應(yīng)的地方恒星時(shí);
LST2是測(cè)者2的經(jīng)度λ2所對(duì)應(yīng)的地方恒星時(shí);
(P158)經(jīng)差Dλ計(jì)算時(shí):東經(jīng)
E為“+”值,
西經(jīng)
W為“-”值,
PNZ2Z1EQ1LST1LST2DλWDλELST2
=LST1+Dλ
Dλ=λ2-λ1
LST1
=LST2+Dλ
Dλ=λ1-λ2
在同一時(shí)刻,不同經(jīng)度上的地方恒星時(shí)存在“東大西小”的關(guān)系。這種關(guān)系是時(shí)間遵守的普遍規(guī)律。
(P158)(2)格林恒星時(shí)(greenwichsiderealtime,GST):
在周日視運(yùn)動(dòng)中,春分點(diǎn)
由格林午圈起,向西運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為格林恒星時(shí)。(P158)在同一時(shí)刻,任意經(jīng)度上的地方恒星時(shí)LST與格林恒星時(shí)GST同樣存在如下“東大西小”的關(guān)系:
λWELST=GST±λWλELST1GSTLST2Z2Z1QGEZGPNLST2=GST+λELST1=GST-λW(P158)
(3)、恒星時(shí)與春分點(diǎn)時(shí)角的關(guān)系
在同一時(shí)刻,任意經(jīng)度上的春分點(diǎn)時(shí)角在數(shù)值上等于該時(shí)刻的恒星時(shí),即
LST=LHA
或
GST=GHA
LST1GSTLST2Z2Z1QGEZGPN(P159)
恒星時(shí)的時(shí)刻與晝夜的關(guān)系不固定。然而,人們的日常生活工作一般是根據(jù)“晝夜”來(lái)安排的,所以恒星時(shí)不宜用于日常生活之中。
(P159)三、視時(shí)視時(shí)(apparenttime)是建立在地球自轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng),它是以太陽(yáng)⊙為參考點(diǎn),以其周日視運(yùn)動(dòng)的周期作為時(shí)間的計(jì)量單位。(P159)1、視太陽(yáng)日
在周日視運(yùn)動(dòng)中,太陽(yáng)中心連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地子圈所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為1視太陽(yáng)日。(P159)1視太陽(yáng)日可分為:1視太陽(yáng)日=24視太陽(yáng)小時(shí)(24h);1視太陽(yáng)小時(shí)=60視太陽(yáng)分鐘(60m);1視太陽(yáng)分鐘=60視太陽(yáng)秒鐘(60s)。(P159)
在一個(gè)視太陽(yáng)日中,太陽(yáng)在同一子圈上連續(xù)兩次下中天,這期間太陽(yáng)正好完成一整周360°的周日視運(yùn)動(dòng)。所以視時(shí)與角度之間同樣存在著時(shí)、度換算的關(guān)系,只是視時(shí)的時(shí)、分和秒的長(zhǎng)短與恒星時(shí)的有所不同。(P159)2、視時(shí)
在周日視運(yùn)動(dòng)中,太陽(yáng)中心由某地子圈起,向西運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為視時(shí)LAT。太陽(yáng)上中天時(shí)LAT=12h,下中天時(shí)LAT=00h。(P159)同一時(shí)刻視時(shí)LAT與太陽(yáng)圓周地方時(shí)角LHA⊙相差180
(12h),即LAT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°LATLHAPNZSQE(P159)
3、視太陽(yáng)日作為時(shí)間計(jì)量單位的缺陷
太陽(yáng)日=天球旋轉(zhuǎn)(360
+DRA
)所經(jīng)歷的時(shí)間
PNZQE
(P159)太陽(yáng)赤經(jīng)日變化量DRA
最大約66′.6,最小約53′.8,所以最長(zhǎng)和最短的視太陽(yáng)日相差約51S,并且在逐日變化。作為時(shí)間計(jì)量單位,長(zhǎng)短必須固定,所以視太陽(yáng)日不宜作為時(shí)間的計(jì)量單位。(P159)恒星時(shí)、視時(shí)小結(jié)恒星日:春分點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)某地午圈所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。太陽(yáng)日:太陽(yáng)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)某地子圈所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。1恒星日:天球旋轉(zhuǎn)360°1太陽(yáng)日:天球旋轉(zhuǎn)360°+53.‘8和360°
+66.‘6之間
1平太陽(yáng)日:天球旋轉(zhuǎn)360°+59.‘14地方恒星時(shí)=春分點(diǎn)地方時(shí)角格林恒星時(shí)=春分點(diǎn)格林時(shí)角視時(shí)與太陽(yáng)圓周地方時(shí)角數(shù)值上相差180°(12h)一年中太陽(yáng)日長(zhǎng)短逐日不一致原因:地球公轉(zhuǎn)速度不均勻一個(gè)恒星日與一個(gè)太陽(yáng)日長(zhǎng)短不一致主要原因:地球公轉(zhuǎn)(P159)四、平時(shí)
平時(shí)(meantime)是建立在地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的時(shí)間系統(tǒng),它是以平太陽(yáng)
為參考點(diǎn),以其周日視運(yùn)動(dòng)的周期作為時(shí)間的計(jì)量單位。(P160)1、平太陽(yáng)
平太陽(yáng)
(meansun)是一個(gè)假想的天體,它在天赤道上向東作勻速的周年視運(yùn)動(dòng),其速度等于視太陽(yáng)在黃道上運(yùn)行的平均速度。(P160)2、平太陽(yáng)日
在周日視運(yùn)動(dòng)中,平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)某地子圈所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為1平太陽(yáng)日(meansolarday)。1平太陽(yáng)日=24平太陽(yáng)小時(shí)(24h);1平太陽(yáng)小時(shí)=60平太陽(yáng)分鐘(60m);1平太陽(yáng)分鐘=60平太陽(yáng)秒鐘(60s)。(P160)在天文航海中,平太陽(yáng)赤經(jīng)日變化量
DRA
=59′.14可以認(rèn)為是一個(gè)定值。
由于平太陽(yáng)有周年視運(yùn)動(dòng),而春分點(diǎn)沒(méi)有,所以1個(gè)平太陽(yáng)日比1個(gè)恒星日長(zhǎng)3m56.s564m。1平太陽(yáng)日=天球旋轉(zhuǎn)(360
+DRA
)所經(jīng)歷的時(shí)間=天球旋轉(zhuǎn)(360
+59.
14)所經(jīng)歷的時(shí)間
=1恒星日+3m56.s56(P160)同一時(shí)刻,地方平時(shí)LMT與平太陽(yáng)圓周地方時(shí)角LHA相差180
(12h),即
在同一時(shí)刻,不同經(jīng)度上的地方平時(shí)之間同樣存在“東大西小”的關(guān)系,即LMT2=LMT1+DλDλ
=λ2-λ1
LMT=LHA±180°LHA<180°LHA>180°(P160)3、平時(shí)
1.地方平時(shí)(localmeantime,LMT):在周日視運(yùn)動(dòng)中,平太陽(yáng)
由某地子圈起,向西運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為地方平時(shí)LMT。
(P161)Z2Z1PNQEDλLMT1LMT2DλWDλELMT2=LMT1+DλDλ=λ2-λ1LMT1=LMT2+DλDλ=λ1-λ2(P162)例
:已知經(jīng)度λ1122
07.
0E的地方平時(shí)LMT1=09h51m24s(5月8日),求經(jīng)度λ2120°00.
0E的地方平時(shí)LMT2?
λ2120-00.0-)λ1122-05.0___________________________
Dλ2-07.0Dλ8m28s
LMT109-51-248/5Dλ
-
08-28
____________________________LMT209-42-568/5(P162)角度單位化為時(shí)間單位24h=360°1h=15°1m=15′1
=4m1s=15″1
=4s
2°05′.0=8m20s
122°48′.0=8h11m12s84°17′.0316°14′.0=5h37m08s=21h04m56s已知兩地的經(jīng)度和其中一地的地方平時(shí),求另一處的地方平時(shí)。λ1=122°05′.0E
LMT1=09h53m04s(10/5)
λ2=120°00′.0E
LMT2=?122°05′.0E120°00′.0E09h53m04s(10/5)?EW01.簡(jiǎn)要畫(huà)時(shí)間軸圖2.計(jì)算經(jīng)差并轉(zhuǎn)化為時(shí)間單位Dλ=2°05′.0=8m20s3.利用公式計(jì)算:LMT2=LMT1+Dλ=09h44m44s(10/5)
(Dλ
有正負(fù)按“東大西小”或“東+西-”判斷
)(2)、世界時(shí)(universaltime,UT)又稱(chēng)
格林平時(shí)(Greenwichmeantime,GMT):
在周日視運(yùn)動(dòng)中,平太陽(yáng)由格林子圈起,向西運(yùn)行所經(jīng)歷的時(shí)間間隔稱(chēng)為世界時(shí)。同時(shí)須注明日期。存在如下“東大西小”的關(guān)系,即LMT=GMT±λWE(P162)例
:已知世界時(shí)GMT=02h07m10s(8月8日),求經(jīng)度λ118°28.
0W的地方平時(shí)LMT?
LMT=GMT-λ118°28′.0=7h53m52sGMT02-07-108/8λ-07-53-52
____________________________LMT18-13-187/8
(P163)ET=LAT-LMT
=LHA⊙-LHA
=RA
-RA⊙
Q1ZPNEETRARALATLMT●當(dāng)LAT>LMT時(shí),ET為“+”,在周日視運(yùn)動(dòng)中,太陽(yáng)⊙在前,平太陽(yáng)
在后;
●當(dāng)LAT<LMT時(shí),ET為“-”,在周日視運(yùn)動(dòng)中,平太陽(yáng)
在前,太陽(yáng)⊙在后;
●當(dāng)LAT=LMT時(shí),ET為“0”,在周日視運(yùn)動(dòng)中,平太陽(yáng)
時(shí)圈與太陽(yáng)⊙時(shí)圈重合。
4、時(shí)差(equationoftime,ET)對(duì)同一測(cè)者來(lái)說(shuō),在同一時(shí)刻,視時(shí)LAT與平時(shí)LMT之間的時(shí)間差稱(chēng)為時(shí)差ET:ET=視時(shí)-平時(shí)(P163)由于太陽(yáng)與平太陽(yáng)的赤經(jīng)日變化量不一致,因而產(chǎn)生了時(shí)差。
在一年中太陽(yáng)有時(shí)在平太陽(yáng)的東邊,有時(shí)在平太陽(yáng)的西邊,所以時(shí)差ET的值是逐日變化的。其值可以在當(dāng)日《航海天文歷》中查得。
(P163)一年中時(shí)差ET有四次為零,
兩次正極大值,
兩次負(fù)極大值。
在11月3日前后,時(shí)差達(dá)最大值ETmax=+16m24s,一年中時(shí)差最大不超過(guò)17m。
1月5月9月11月1月7月3月0+20+10-10(P164)綜上所述:視時(shí)和平時(shí)兩者的差值最大不超過(guò)17分鐘,因此平時(shí)能與晝夜保持固定關(guān)系。又因平太陽(yáng)日長(zhǎng)短基本固定,所以平時(shí)是1972年以前國(guó)際上公認(rèn)的時(shí)間計(jì)量單位。(P164)五、
區(qū)時(shí)(ZoneTime)
1、區(qū)時(shí)制(Zonetimesystem)
零時(shí)區(qū)東一區(qū)東二區(qū)東三區(qū)東四區(qū)東五區(qū)東六區(qū)西一區(qū)西二區(qū)西三區(qū)西四區(qū)西五區(qū)西六區(qū)西七區(qū)西八區(qū)西九區(qū)西十區(qū)西十一區(qū)十二時(shí)區(qū)東十一區(qū)東十區(qū)東九區(qū)東八區(qū)東七區(qū)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(1).時(shí)區(qū)劃分:全球按經(jīng)度劃分為24個(gè)時(shí)區(qū),
(P164)(2)區(qū)號(hào)(ZoneDescription,ZD):時(shí)區(qū)的順序號(hào)。
東時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)為“-”,西時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)為“+”。
區(qū)號(hào)還可以用大寫(xiě)英文字母表示,零時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)為“Z”,東時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)依次為A到M(J除外),西時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)依次為N到Y(jié)。
例如,零時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)為“0”或“Z”,東八區(qū)的區(qū)號(hào)為“-8”或“H”。
(P164)由于相鄰兩時(shí)區(qū)的時(shí)區(qū)中線(xiàn)經(jīng)度相差15
=1h,時(shí)區(qū)中線(xiàn)經(jīng)度在數(shù)值上正好等于該時(shí)區(qū)區(qū)號(hào)的小時(shí)數(shù),即時(shí)區(qū)中線(xiàn)經(jīng)度λ=ZD×15°例:求大連(λ121
39′E)和北京(λ116
28′E)所在時(shí)區(qū)的區(qū)號(hào)ZD?(P164)二、區(qū)時(shí)ZT
1.區(qū)時(shí)(zonetime,ZT):時(shí)區(qū)中線(xiàn)的地方平時(shí)作為該時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。區(qū)時(shí)通常要注明區(qū)號(hào)和日期。
零時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)為1小時(shí)30分鐘20秒鐘,可寫(xiě)為:ZT=01h30m20s(0)=01h30m20sZ。GMT=01h30m20s東八區(qū)區(qū)時(shí)為9時(shí)30分,可寫(xiě)成;ZT0930(-8)=0930H。(P165)區(qū)時(shí)同樣存在“東大西小”的關(guān)系。
ZT2=ZT1+Dλ
Dλ=λm2-λm1
上式中λm2和λm1是時(shí)區(qū)中線(xiàn)經(jīng)度(在數(shù)值上等于區(qū)號(hào)的小時(shí)數(shù))。
ZT2=ZT1+DZD(P165)在船上,日常的工作、生活是根據(jù)“船鐘”指示的時(shí)間稱(chēng)船時(shí)(ship’smeantime,SMT)來(lái)安排的。
船鐘一般指示船舶所在時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。
由于船鐘通常只精確到分鐘,所以由船鐘讀取的船時(shí)SMT是近似區(qū)時(shí)ZT′。
(P165)例
:我國(guó)某輪航行在西九區(qū),擬與國(guó)內(nèi)總公司通過(guò)衛(wèi)通電話(huà)聯(lián)系,要使公司在5月8日Z(yǔ)T1000(-8)接到電話(huà),試問(wèn)船長(zhǎng)應(yīng)在船時(shí)(SMT)幾點(diǎn)打電話(huà)?
Dλ=λm2-λm1=(+9h)-(-8h)=17h
ZT2=ZT1±Dλ=SMTZT10008/5Dλ
-17__________________________SMT17007/5
(P165)(2).區(qū)時(shí)ZT與世界時(shí)GMT的關(guān)系GMT=ZT+ZD上式中,東時(shí)區(qū)ZD取“-”,西時(shí)區(qū)ZD取“+”。把船時(shí)代入上式中,求得的世界時(shí)稱(chēng)為近似世界時(shí)GMT′GMT′=SMT(ZT′)+ZDZT=GMT-ZD
ZT(-8)=GMT+8h
(P166)例:5月2日,已知船時(shí)SMT(ZT′)0618(-8),求近似世界時(shí)GMT′?
ZT′06182/5ZD
-8________________________GMT
22181/53.區(qū)時(shí)ZT與地方平時(shí)LMT的關(guān)系
LMT=ZT+Dλ
Dλ
=λ-λm
LMT是測(cè)者經(jīng)度λ所對(duì)應(yīng)的地方平時(shí);
ZT是測(cè)者經(jīng)度λ所在時(shí)區(qū)的中線(xiàn)經(jīng)度λm所對(duì)應(yīng)的地方平時(shí),即區(qū)時(shí);
(P166)例
:已知經(jīng)度λ122
23.
0E的地方平時(shí)LMT21h05m38s(8月6日),求該經(jīng)度所屬時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)ZT?
中線(xiàn)經(jīng)度
λ120-00.0(+)
-)測(cè)者經(jīng)度
λ122-23.0(+)______________________________________
經(jīng)
差
Dλ2-23.0(-)
Dλ9m32s
(-)
地方平時(shí)
LMT21-05-386/8
經(jīng)
差
Dλ
-
09-32_________________________________________
區(qū)
時(shí)
ZT20-56-066/83、撥鐘
船舶向東航行進(jìn)入相鄰時(shí)區(qū),應(yīng)將船鐘撥快1小時(shí);
船舶向西航行進(jìn)入相鄰時(shí)區(qū),應(yīng)將船鐘撥慢1小時(shí)。
船舶由東十二時(shí)區(qū)進(jìn)入西十二時(shí)區(qū)或反之均不用撥鐘,但日期相差一天。
(P167)一般撥鐘在夜間進(jìn)行,通常采用下述兩種方法撥鐘。例如某船由東八區(qū)進(jìn)入東九區(qū)或反之:
方法一:
撥快1小時(shí):通常由三副在21點(diǎn)將船鐘撥快1小時(shí),《航海日志》中應(yīng)記錄:
2100船鐘撥快1小時(shí)
SMT=GMT+0900。通常1小時(shí)的時(shí)間由三個(gè)航行班均攤,因此交接班時(shí)間應(yīng)為:三副與二副交接班船時(shí)SMT=2400+0040=0040(-9);
二副與大副交接班船時(shí)SMT=0400+0020=0420(-9);
大副與三副交接班船時(shí)SMT=0800(-9)。(P167)
撥慢1小時(shí):通常由三副在21點(diǎn)將船鐘撥慢1小時(shí),《航海日志》中應(yīng)記錄:
2100船鐘撥慢1小時(shí)
SMT=GMT+0800。
這時(shí)三個(gè)班交接班時(shí)間分別為
SMT=2320(-8);
SMT=0340(-8);
SMT=0800(-8)。
(P167)方法二:
分三班撥鐘每班撥快20分鐘?!逗胶H罩尽分袘?yīng)記錄:
三副:2100將船鐘撥快20分鐘
SMT=GMT+0820;
二副:0100將船鐘撥快20分鐘
SMT=GMT+0840;
大副:0500將船鐘撥快20分鐘
SMT=GMT+0900。
分三班撥鐘每班撥慢20分鐘。《航海日志》中應(yīng)記錄:
三副:2100將船鐘撥慢20分鐘
SMT=GMT+0840;
二副:0100將船鐘撥慢20分鐘
SMT=GMT+0820;
大副:0500將船鐘撥慢20分鐘
SMT=GMT+0800。
(P167)4、日界線(xiàn)
日界線(xiàn)(dateline)又稱(chēng)國(guó)際日期變更線(xiàn)。日界線(xiàn)原則上是180°經(jīng)線(xiàn),考慮到行政區(qū)域而有若干曲折。
(P167)當(dāng)船舶穿過(guò)日界線(xiàn)時(shí)需要遵守以下規(guī)則:
船舶向東航行穿過(guò)日界線(xiàn)(由東十二時(shí)區(qū)進(jìn)入西十二時(shí)區(qū))日期減少一天(重復(fù)一天);
船舶向西航行穿過(guò)日界線(xiàn)(由西十二時(shí)區(qū)進(jìn)入東十二時(shí)區(qū))日期增加一天(跳過(guò)一天),并記入《航海日志》。
(P168)5、各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)
由于提出了區(qū)時(shí)制,則建議生活在相應(yīng)時(shí)區(qū)的人們使用該時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)作為日常工作、生活的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(standardtimes)。
但是各國(guó)在實(shí)施中,根據(jù)本國(guó)的實(shí)際情況來(lái)決定本國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
(P168)法定時(shí)(legaltime):世界各國(guó)具體執(zhí)行什么時(shí)間基本上以法律的形式確定下來(lái),所以又稱(chēng)其為法定時(shí)。夏令時(shí)(summertimeordaylightsavingtime):標(biāo)準(zhǔn)時(shí)在夏季提前1小時(shí)或半小時(shí),,夏季過(guò)后又恢復(fù)原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。(P168)世界各國(guó)不是遵循單一的時(shí)間制度,僅憑某國(guó)所在的地理位置(或時(shí)區(qū))還不足以說(shuō)明它所采用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。因此,在船舶開(kāi)航之前,要查閱有關(guān)資料來(lái)確認(rèn)目的港的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),作為撥鐘的依據(jù)。
(P168)關(guān)于世界各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可以查閱:
英版《無(wú)線(xiàn)電信號(hào)表》(ADMIRALTYLISTOFRADIOSIGNALS)第二卷中的法定時(shí)(legaltime)部分;英版《航海天文歷》所附的《標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一覽表》。
(P168)六、求測(cè)天世界時(shí)
1.船上的計(jì)時(shí)器船鐘:指示區(qū)時(shí),顯示UTC的時(shí)刻,準(zhǔn)確到分鐘。天文鐘:指示世界時(shí),顯示世界時(shí)UT1的時(shí)刻,準(zhǔn)確到秒鐘。(P168)(1).天文鐘鐘差(chronometererror,CE)天文鐘指示世界時(shí)GMT為UT1的時(shí)刻。鐘面刻度為1h~12h。從天文鐘上讀取的時(shí)間稱(chēng)為天文鐘時(shí)間(chronometertime,CT)。天文鐘鐘差CE=GMT-CTCE為“-”,說(shuō)明天文鐘“快”;CE為“+”,說(shuō)明天文鐘“慢”。(P169)(2).無(wú)線(xiàn)電對(duì)時(shí)天文鐘鐘差是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電對(duì)時(shí)測(cè)定的。一般授時(shí)臺(tái)播發(fā)協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC時(shí)間信號(hào)的同時(shí)還播發(fā)修正量DUT1,
UT1=UTC+DUT1(P169)世界各國(guó)均設(shè)有專(zhuān)門(mén)播發(fā)無(wú)線(xiàn)電對(duì)時(shí)信號(hào)的授時(shí)臺(tái),它們的位置、呼號(hào)、工作頻率、播發(fā)時(shí)間、信號(hào)性質(zhì)以及播發(fā)方式(式樣)可以從英版《無(wú)線(xiàn)電信號(hào)表》第二卷或我國(guó)《航海天文歷》附表中查得。經(jīng)無(wú)線(xiàn)電對(duì)時(shí)算出天文鐘鐘差CE,記入《天文鐘日差記錄簿》。(P169)(3).天文鐘日差和推算鐘差
(1)天文鐘日差(dailyrate)天文鐘鐘差隨時(shí)間而變,天文鐘鐘差的日變化量稱(chēng)為天文鐘日差:
(P169)日差為“-”,說(shuō)明天文鐘每日“快”。
日差為“+”,說(shuō)明天文鐘每日“慢”。
日差小而穩(wěn)定,說(shuō)明天文鐘質(zhì)量好,反之則差。
求得的日差要記入《天文鐘日差記錄簿》。
(P170)(2)求測(cè)天時(shí)的推算鐘差
隨著時(shí)間的推移鐘差將逐漸改變。
利用最近測(cè)定的鐘差和日差可推算出測(cè)天時(shí)的鐘差。
測(cè)天時(shí)的推算鐘差=最近測(cè)定的鐘差+(日差×對(duì)鐘至測(cè)天時(shí)的間隔天數(shù))
(P170)例
:2004年4月1日,ZT1100(-8)對(duì)時(shí),測(cè)定天文鐘鐘差CE1+20s,4月3日Z(yǔ)T1100(-8)對(duì)時(shí),測(cè)定鐘差CE2+28s,4月4日Z(yǔ)T0500(-8)測(cè)天,求測(cè)天時(shí)的推算鐘差CE。
4月3日Z(yǔ)T1100對(duì)時(shí)到4月4日Z(yǔ)T0500測(cè)天,間隔18h,為18/24日。
CE=28s+(+4s×18/24)=+31s(P170)2、求測(cè)天時(shí)的世界時(shí)
GMT=CT+CE
一種方法是:GMT=停秒表時(shí)的天文鐘時(shí)間CT'-秒表讀數(shù)WT+鐘差CE即
GMT=CT'-WT+CE(P171)另一種方法是:
GMT=啟動(dòng)秒表時(shí)的天文鐘時(shí)間CT''+秒表讀數(shù)WT+鐘差CE
即
GMT=CT''+WT+CEGMT'=SMT(ZT
)+ZD
根據(jù)近似世界時(shí)GMT'的整小時(shí)數(shù)和日期來(lái)判定測(cè)天世界時(shí)GMT的整小時(shí)數(shù)和日期。(P171)例:2004年1月13日,船時(shí)SMT0633(-8)測(cè)天,停秒表天文鐘時(shí)間CT’10h31m35s,秒表讀數(shù)WT35s,天文鐘鐘差CE02m30s(慢),求測(cè)天世界時(shí)GMT?SMT063313/1ZD-8_____________________________GMT'223312/1CT'10-31-35WT-35CE+02-30_____________________________GMT22-33-3012/11.求近似世界時(shí)GMT‘船時(shí)(SMT)區(qū)號(hào)(ZD)————————近似世界時(shí)(GMT‘)2.求測(cè)天世界時(shí)停表時(shí)間(CT’)秒表讀數(shù)(WT)天文鐘鐘差(CE)—————————測(cè)天世界時(shí)(GMT)例:2004年7月4日,船時(shí)SMT0756,推算船位35
00.0N,123°01.0E,測(cè)天,停秒表天文鐘時(shí)間CT’00h00m38s,秒表讀數(shù)WT01m05s,天文鐘鐘差CE01m15s(快),求測(cè)天世界時(shí)GMT?
SMT07564/7ZD-8_____________________________GMT'23563/7CT'
00-00-38WT-
01-05CE-
01-15_____________________________GMT23-58-183/71.求近似世界時(shí)GMT‘船時(shí)(SMT)區(qū)號(hào)(ZD)————————近似世界時(shí)(GMT‘)2.求測(cè)天世界時(shí)停表時(shí)間(CT’)秒表讀數(shù)(WT)天文鐘鐘差(CE)—————————測(cè)天世界時(shí)(GMT)例:2004年10月19日,船時(shí)SMT0945,推算船位23
12.0S,157°01.0E,測(cè)太陽(yáng)停秒表天文鐘時(shí)間CT’11h45m44s,秒表讀數(shù)WT33s,天文鐘鐘差CE22s(快),求太陽(yáng)的測(cè)天世界時(shí)GMT?
SMT094519/10ZD-10_____________________________GMT'234518/10CT'
11-45-44WT-
33CE-
22_____________________________GMT23-44-4918/101.求近似世界時(shí)GMT‘船時(shí)(SMT)區(qū)號(hào)(ZD)————————近似世界時(shí)(GMT‘)2.求測(cè)天世界時(shí)停表時(shí)間(CT’)秒表讀數(shù)(WT)天文鐘鐘差(CE)—————————測(cè)天世界時(shí)(GMT)例:2004年10月18日,船時(shí)SMT1844,推算船位35
15.0N,122°20.5E,測(cè)河鼓二(Altair)停秒表天文鐘時(shí)間CT’10h43m30s,秒表讀數(shù)WT30s,鐘差CE25s(慢),求該恒星測(cè)天世界時(shí)GMT?
SMT184418/10ZD-8_____________________________GMT'104418/10CT'
10-43-30WT-
30CE+25_____________________________GMT10-43-2518/101.求近似世界時(shí)GMT‘船時(shí)(SMT)區(qū)號(hào)(ZD)————————近似世界時(shí)(GMT‘)2.求測(cè)天世界時(shí)停表時(shí)間(CT’)秒表讀數(shù)(WT)天文鐘鐘差(CE)—————————測(cè)天世界時(shí)(GMT)七、
求天體位置
英版《航海天文歷》,英、美海軍當(dāng)局聯(lián)合出版的《THENAUTICALALMANAC》,該書(shū)列入英國(guó)海軍出版物的編號(hào)為NP-314。更為常見(jiàn)的是英國(guó)出版的《布朗航海天文歷》《BROWN’SNAUTICALALMANAC》。1.《航海天文歷》的結(jié)構(gòu)(部分)
(P171)附篇P124天體位置表(dailypages)列出三天的整小時(shí)世界時(shí)GMT
(UT)所對(duì)應(yīng)的春分點(diǎn)格林時(shí)角ARIESGHA,金星(VENUS)、火星(MARS)、木星(JUPITER)和土星(SATURN)的格林時(shí)角GHA和赤緯Dec。57顆常用恒星(STARS)的專(zhuān)名(Name)和它們的共軛赤經(jīng)SHA和赤緯Dec。四顆行星的共軛赤經(jīng)SHA和中天時(shí)間(Mer.Pass.)(P172)附篇P125天體位置表(dailypages)
列出三天的太陽(yáng)(SUN)、月亮(MOON)的格林時(shí)角GHA和赤緯Dec日出(Sunrise)、日沒(méi)(Sunset),月出(Moonrise)、月沒(méi)(Moonset)
晨光昏影(Twilight)時(shí)間
時(shí)差(Eqn.oftime)
太陽(yáng)上中天(SunMer.Pass)和月亮上(Upper)、下(Lower)中天時(shí)間
月齡(Age)和以圖形表示的月相(Phase)。
(P172)附篇P144-P173時(shí)角、赤緯內(nèi)插表(INCREMENTSANDCORRECTION):
由于天體位置表只列出整小時(shí)世界時(shí)所對(duì)應(yīng)的天體坐標(biāo)值,所以在實(shí)際使用時(shí)還要利用時(shí)角、赤緯內(nèi)插表進(jìn)行內(nèi)插計(jì)算。
P141-P143北極星高度求緯度表和北極星方位角表POLARIS(POLESTAR)TABLES。
(P172)2.名詞解釋
(1)時(shí)角基本變量:天體每小時(shí)時(shí)角變量的近似值。
太陽(yáng)和行星
15
00.
00月
亮
14
19.
00春分點(diǎn)15
02.
45(P172)(2)時(shí)角超差:天體每小時(shí)的時(shí)角實(shí)際變量超過(guò)時(shí)角基本變量的數(shù)值。金星的時(shí)角超差有“±”,其它三顆均為“+”。太陽(yáng)沒(méi)有時(shí)角超差。
月亮的時(shí)角超差按小時(shí)給出。
每日(平太陽(yáng)日)春分點(diǎn)時(shí)角變化是等速的,
(360
+59.
14)/24=15
02.
45,沒(méi)有時(shí)角超差。(P172)(3)赤緯差數(shù)d:天體每小時(shí)的赤緯變化量,有“±”。
赤緯差數(shù)d沒(méi)有注明“±”,使用者需自行判斷:赤緯隨時(shí)間的增加而增加則d為“+”,
赤緯隨時(shí)間的增加而減小則d為“-”。(P173)3.求太陽(yáng)的地方時(shí)角LHA和赤緯DecLHA
=GHA’
+m.S±λDec
=Dec‘
+d’EW整小時(shí)格林時(shí)角(GHA‘)分、秒時(shí)角變量(m.s)————————————太陽(yáng)格林時(shí)角(GHA)經(jīng)度(λ
)(東+西-)————————————太陽(yáng)地方時(shí)角(LHA)整小時(shí)赤緯(Dec‘)赤緯差數(shù)(d)赤緯差數(shù)訂正值(d’)——————————————————太陽(yáng)赤緯(Dec)(P173)GHA
⊙
213-47.8Dec
10-24.8Sd+0.9m.s 10-45.0d
+0.7__________________________________ GHA⊙224-32.8Dec10-25.5S
E120-21.6__________________________________ LHA⊙344-54.4=15-05.6E例:太陽(yáng)的測(cè)天世界時(shí)為:02-43-0020/102004年,推算船位35
28.8N,120°21.6E,查表求太陽(yáng)的地方時(shí)角LHA和赤緯Dec?例:2004年10月19日,船時(shí)SMT0945,推算船位23
12.0S,157°01.0E,測(cè)太陽(yáng)停秒表天文鐘時(shí)間CT’11h45m44s,秒表讀數(shù)WT33s,天文鐘鐘差CE22s(快),求太陽(yáng)的地方時(shí)角和赤緯?
SMT094519/10ZD-10_____________________________GMT'234518/10CT'
11-45-44WT-
33CE-
22_____________________________GMT23-44-4918/101.求近似世界時(shí)GMT‘船時(shí)(SMT)區(qū)號(hào)(ZD)————————近似世界時(shí)(GMT‘)2.求測(cè)天世界時(shí)停表時(shí)間(CT’)秒表讀數(shù)(WT)天文鐘鐘差(CE)—————————測(cè)天世界時(shí)(GMT)(P176)GHA
⊙
168-44.8Dec10-00.5Sd+0.9m.s 11-12.3d
+0.7__________________________________ GHA⊙179-57.1Dec10-01.2S
E157-01.0__________________________________ LHA
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