wiadomościmapa firmprenumeratareklamakontaktciasteczka
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.
reklama
strona główna rss
PRENUMERATA TRADYCYJNAPRENUMERATA CYFROWA
blog


reklama
reklama

Czas atomowy i ...

- część 1 z 2 » »»


Jan Kryński

Podstawowym systemem czasu, do którego odniesione są wszystkie obecnie stosowane systemy czasu, jest Międzynarodowy Czas Atomowy TAI oparty na wzorcu niezwiązanym z ruchem Ziemi. Odmierza go obecnie ponad 200 zsynchronizowanych zegarów atomowych, rozmieszczonych w laboratoriach ponad 30 krajów świata.

Istotnym elementem współczesnych systemów odniesienia stał się tzw. Pośredni System Odniesienia IRS (Intermediate Reference System). Z obowiązującej od 1 stycznia 2003 roku definicji IRS wynika również nowa definicja czasu uniwersalnego średniego UT1.

Czas a Kąt Obrotu Ziemi ERA

Ponieważ Kąt Obrotu Ziemi ERA wzrasta liniowo w przypadku jednostajnego ruchu obrotowego Ziemi, czas UT1 ma postać (Capitaine i in., 1986):

 

UT1 = k (ERA – ERA0)                      (1)

 

gdzie współczynnik k jest tak dobrany, aby doba UT1 była zbliżona do średniej doby słonecznej.

 

Zawarta w nowej definicji UT1 jego liniowa zależność od Kąta Obrotu Ziemi ERA świadczy o tym, że obecnie UT1 można interpretować jako miarę rzeczywistego ruchu obrotowego Ziemi wokół Pośredniego Bieguna Niebieskiego CIP (nie jak w poprzednio stosowanej definicji – wokół chwilowego bieguna lub bieguna CEP) względem średniego Słońca. Pochodna UT1 względem czasu jest proporcjonalna do prędkości kątowej obrotu Ziemi ω. Rolę, jaką odgrywał czas gwiazdowy w transformacji pomiędzy układami ziemskim i niebieskim, przejął Kąt Obrotu Ziemi ERA, który w przeciwieństwie do czasu gwiazdowego nie jest obarczony wpływem precesji i nutacji. W nowym wyrażeniu na GST kąt ERA zapisany jest w funkcji UT1, zaś pozostałe człony reprezentujące efekt precesji i nutacji w rektascensji odniesione są do skali Barycentrycznego Czasu Dynamicznego TDB (Barycentric Dynamical Time), a praktycznie do TT. Zgodnie z nową definicją średni czas gwiazdowy Greenwich GMST (Greenwich Mean Sidereal Time) nie jest już kątem godzinnym średniej równonocy wiosennej na południku Greenwich (Capitaine i in., 2003). Należy zauważyć, że wprowadzanie w przyszłości nowych poprawionych modeli precesyjno-nutacyjnych spowoduje konieczność formułowania nowych wyrażeń dla GMST. Także „równanie równonocy” nie prowadzi do prawdziwej rektascensji średniej równonocy. Obecna rola czasu gwiazdowego ogranicza się do umożliwienia zachowania ciągłości w obliczeniach astronomicznych. W szczególności ERA(J2000.0) = GMST(J2000.0), zaś różnica GST – ERA określa rektascensję CEO, a tym samym położenie punktu równonocy wiosennej na równiku CIP.

Schemat przejścia od współcześnie obowiązującego quasi-inercjalnego systemu niebieskiego poprzez systemy pośrednie do systemu ziemskiego ITRS przedstawiono na rys. 1.

Istotną rolę w definicjach systemów odniesienia i w określeniu relacji pomiędzy nimi odgrywają definicje systemów czasu oraz zachodzące pomiędzy nimi relacje (rys. 2).

 geodezja

Rys. 1. Współcześnie obowiązujące relacje pomiędzy systemami odniesienia IAU 2000  

 

Skale czasu atomowego

Podstawowym systemem czasu, do którego odniesione są wszystkie obecnie stosowane systemy czasu, jest Międzynarodowy Czas Atomowy TAI, monitorowany w sposób ciągły od 1972 roku przez BIH, a następnie od 1988 roku – przez BIPM. TAI jest oparty na wzorcu atomowym (niezwiązanym z ruchem Ziemi) i odmierza go obecnie ponad 200 zsynchronizowanych zegarów atomowych, rozmieszczonych w laboratoriach ponad 30 krajów świata. Jednostką skali TAI jest sekunda czasu atomowego równa sekundzie efemerydalnej, przyjęta za podstawową jednostkę czasu międzynarodowego systemu jednostek SI. Czas atomowy został zatem wyskalowany do związanego z epoką 1900.0 czasu astronomicznego efemerydalnego (Kołaczek, 1989). Sekundzie SI odpowiada dokładnie sekunda czasu atomowego uzyskiwana na geoidzie podlegającej obrotowi wraz z Ziemią (Petit, 2002).

TAI stanowi podstawę dwóch zasadniczych skal czasu atomowego. Pierwsza to nieciągła skala Czasu Uniwersalnego Koordynowanego UTC (Universal Time Coordinated), który (jako zbliżony do czasu słonecznego) stanowi z kolei podstawę czasu cywilnego (czasu strefowego ZT) i jednocześnie synchronizuje skale czasu atomowego z czasem astronomicznym. Druga to skala odniesionego do układu geocentrycznego Czasu Ziemskiego TT, który zgodnie z terminologią relatywistyczną jest ziemskim czasem własnym. Służy on jako argument efemeryd do obserwacji z powierzchni Ziemi i jednocześnie stanowi pomost pomiędzy TAI a atomowymi skalami czasów współrzędnych systemów odniesienia geocentrycznego (TCG) i barycentrycznego (TCB), zdefiniowanych zgodnie z prawami ogólnej teorii względności. TDB zastąpił od 1984 roku Czas Efemerydalny ET jako argument efemeryd odniesionych do barycentrum Układu Słonecznego: np. Księżyca, planet, a także jako argument precesji. TDB różni się od TT tylko o wyrazy okresowe (PC) spowodowane ruchem orbitalnym Ziemi w polu grawitacyjnym Słońca, Księżyca i planet. Współczynniki LG, LC i LB określają zależność pomiędzy jednostkami skal TT, TCG, TCB i TDB (Kryński, 2004b). Na przykład relacja pomiędzy TT i TCG wyraża się następująco:

 

TCG – TT = LG × (JD – 2 443 144.5) × 86 400,                             (2)

 

gdzie LG = 6.969 290 134 × 10-10 jest przyjęte jako stała definiująca w systemie stałych astronomicznych, zaś JD jest datą juliańską wyrażoną w skali czasu TT.

część 1 z 2
1 2 » »»



dodaj komentarz

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.

komentarze menu_text_pl



reklama
reklama





2009 created by BRTSOFT.com
© 2005-2017 Geodeta Sp. z o.o.
mapa stronyprenumeratareklamakontakt