Soll die lokale mittlere Zeit die tatsächliche Sonnenbewegung darstellen? Bedeutet 12 Uhr Ortszeit (nicht Uhrzeit), dass die Sonne auf Meridian oder Sonnenmittag steht?
Ich verstehe, dass LMT 1 Grad für 4 Minuten bedeutet, berechnet von Greenwich. Mein Problem ist, wenn die Uhrzeit künstlich ist, dann ist LMT ähnlich künstlich, da sie aus Greenwich berechnet wird. Was ist die Basis der Greenwich-Uhrzeit?
Zum Beispiel ist ein Ort namens Zazu 90 Grad O von GW. Es wäre 90/15 = 6 Stunden auseinander. Sollte es in Greenwich 13 Uhr sein, dann ist Zazu LMT 1+6 = 19 Uhr.
Aber was ist die Basis von 13 Uhr in Greenwich?
Wenn 12:00 Uhr in Greenwich der Sonnenmittag in Greenwich ist, wenn die Sonne auf dem Meridian steht, dann können wir argumentieren, dass es dafür eine astronomische Grundlage gibt. 13 Uhr in Greenwich bedeutete also, dass die Sonne 15 Grad von Midheaven entfernt ist. Aber der Sonnenmittag in Greenwich ändert sich ständig, dann gibt es keinen Bezugspunkt?
Meine Frage ist wirklich, was ist die Grundlage der Greenwich Mean Time oder der Uhrzeit? Denn wenn es keinen tatsächlichen Bezugspunkt gibt, macht dann LMT an anderen Orten Sinn?
Da die Sonnenbewegung nicht statisch ist (Zeitgleichung), kann nur die Uhr konstant messen. Ich verstehe das. Mein Problem ist, wann ist der Ausgangspunkt oder Tag in der Geschichte, um mit der konstanten Messung zu beginnen? So ist der 14. April 2022 der Sonnenmittag um 12 Uhr, also beginnt die Messung an diesem Punkt?
Die lokale mittlere Zeit basiert auf dem durchschnittlichen Sonnenstand.
Die tatsächliche Sonne steht möglicherweise nicht mittags auf dem LMT, sondern im Durchschnitt. Manchmal bewegt sich die Sonne schneller und manchmal langsamer (z. B. aufgrund der elliptischen Umlaufbahn der Erde).
Aber wenn Sie die Sonne durch eine Kugel ersetzen, die sich ständig bewegt und die gleiche durchschnittliche Bewegung wie die Sonne hat . Diese Kugel wird jeden Tag mittags auf dem Meridian sein.
Um die lokale mittlere Zeit zu berechnen, müssen Sie die Sonne über einen Zeitraum von einem Jahr beobachten, um ihre durchschnittliche Bewegung über ein Jahr herauszufinden. Das taten Astronomen vor Hunderten von Jahren in Greenwich. Sobald sie herausgefunden hatten, wie die echte Sonne von der durchschnittlichen Sonne abweicht, konnten sie die echte Sonne verwenden, um die Greenwich Mean Time zu berechnen. Sie könnten dann die Sonne als sehr genaue Uhr verwenden.
In der Praxis weicht die echte Sonne nicht sehr weit von der "durchschnittlichen Sonne" ab.
Dies ist der Stand der Sonne am Mittag. (Von http://www.perseus.gr/Astro-Solar-Analemma-102816.htm ) Sie sehen die Figur-8-Form. Die durchschnittliche Sonne würde im Laufe des Jahres einfach auf und ab gehen.
Greenwich Mean Time ist nur die mittlere Zeit in Greenwich. Sie war die Grundlage für die „Weltzeit“, die sich an der Rotation der Erde orientiert. Es ist praktisch, Ihre lokale mittlere Zeit aus der Weltzeit zu berechnen, anstatt Ihre eigenen Messungen der lokalen Sonne durchzuführen, um eine durchschnittliche Bewegung zu berechnen.
Zeitzonen haben einen Referenzmeridian, bei dem der durchschnittliche Mittag auf 12 Uhr Ortszeit liegt (ohne Berücksichtigung der Sommerzeit).
Die Lage des 0°-Meridians ist im Wesentlichen völlig willkürlich und geht durch das Greenwich-Observatorium nur per Definition und Konvention und allgemeiner Vereinbarung zwischen den Ländern, um ein gemeinsames Verständnis der Zeit zu erleichtern. Bevor diese Definition angenommen wurde, versuchte Paris, auch die Definition des 0-Meridians zu werden, der immer noch in seinem Observatorium dokumentiert ist , nicht bei ~2° O. Die international vereinbarte Zeitreferenz ist UTC . Ohne eine solche Vereinbarung könnte man die Zeit nicht sinnvoll kommunizieren. Dasselbe gilt für die Definition von im Grunde jederEinheit, sei es um Gewicht oder Temperatur oder Länge zu kennen: Die Definition von "1m" ist im Wesentlichen willkürlich - nur gewählt, um innerhalb des Systems aller Einheiten bequem zu sein. Jedes Land entscheidet im Wesentlichen selbst, welchen Offset zur GMT es verwenden möchte, wählt also seine eigene Zeitzone . Der Einfachheit halber erfolgt dies normalerweise in Ein-Stunden-Schritten, obwohl es einige Zeitzonen gibt, die gebrochene Offsets wie UTC+4:30h haben.
Die Schwierigkeit bei der Zeit des Meridiandurchgangs der Sonne besteht darin, dass sich bei einer festen 24-Stunden-Uhr die Zeit des lokalen Mittags täglich ändert - das schreiben Sie selbst. Die jährliche Schwankung beträgt ca. +- 15 Minuten. Diese wird durch die Zeitgleichung beschrieben und ist Ausdruck der Elliptizität der Erdbahn.
Die Definition der Zeit erfolgt durch internationale Vereinbarung über UTC, die durch ein gewichtetes Mittel definiert wird, das von Atomuhren auf der ganzen Welt abgeleitet wird, die von den nationalen Normungsinstituten betrieben werden. Es muss eine Vereinbarung darüber gegeben haben, wie die anfängliche Synchronisation hergestellt werden soll (daher der 0-Offset zum Zeitpunkt der Einführung von UTC und TAI), aber ich finde keinen Verweis auf diesen Wert, außer dass TAI mit der zuvor vorhandenen Zeitdefinition synchronisiert wurde im Jahr 1958.
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Wie am 14. April 2022 ist der Sonnenmittag um 12 Uhr Ortszeit. Kann die Messung also von diesem Punkt aus beginnen?
Die moderne Definition der Equation of Time (EOT) gemäß dem Astronomical Almanac der USNO ist, dass es sich um die Differenz der scheinbaren Sonnenzeit minus der mittleren Sonnenzeit handelt . Die EOT hat zwei Hauptursachen: die Exzentrizität der Erdumlaufbahn und die Neigung der Erdachse relativ zur Ekliptik (der Erdbahnebene), die als Schiefe der Ekliptik bekannt ist. Dadurch erhält der Graph des EOT zwei Hauptkomponenten. Die Exzentrizität ergibt eine Sinuswelle mit einer Periode von einem Jahr. Die Schiefe ergibt eine Sinuswelle mit einer Periode von sechs Monaten. Hier ist ein Diagramm (erstellt in Sage unter Verwendung der vereinfachten EOT-Formel auf Wikipedia), das diese Komponenten zeigt.
Zeitgleichung (rote durchgezogene Linie) und ihre beiden Hauptkomponenten getrennt dargestellt, der Teil aufgrund der Schiefe der Ekliptik (lila gestrichelte Linie) und der Teil aufgrund der variierenden scheinbaren Geschwindigkeit der Sonne entlang der Ekliptik aufgrund der Exzentrizität der Erdumlaufbahn (dunkelblaue Strich- und Punktlinie)
Die Exzentrizitätssinuswelle kreuzt Anfang Januar bzw. Anfang Juli die X-Achse am Perihel und am Aphel (wenn die Erde der Sonne am nächsten und am weitesten von ihr entfernt ist). Die schiefe Sinuswelle kreuzt die X-Achse an den Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen. Die kombinierte EOT-Welle kreuzt die X-Achse an 4 Punkten in der Nähe des 15. April, 13. Juni, 1. September und 25. Dezember.
Hier ist ein weiteres ungefähres Diagramm des EOT.
Über einen Einjahreszyklus ist die mittlere Sonnenzeit der Mittelwert der scheinbaren Sonnenzeit, sodass der rote Teil des Diagramms über der X-Achse dieselbe Fläche hat wie der blaue Teil unter der X-Achse.
In Astronomical Algorithms gibt Jean Meeus diese schöne Beschreibung, die in Wikipedia zitiert wird :
Stellen Sie sich eine erste fiktive Sonne vor, die mit konstanter Geschwindigkeit entlang der Ekliptik wandert und mit der wahren Sonne am Perigäum und Apogäum zusammenfällt (wenn sich die Erde im Perihel bzw. Aphel befindet).
Stellen Sie sich dann eine zweite fiktive Sonne vor, die sich mit konstanter Geschwindigkeit entlang des Himmelsäquators bewegt und mit der ersten fiktiven Sonne an den Tagundnachtgleichen zusammenfällt. Diese zweite fiktive Sonne ist die mittlere Sonne.
Sie haben „Equation of Time“ erwähnt, also sollten Sie in der Lage sein, viele Ihrer Fragen selbst zu beantworten. Sie verstehen das Problem. Der Wikipedia-Artikel wird Ihnen mehr sagen, als Sie wissen wollen. Es gibt 4 Tage im Jahr, an denen EoT 0,0 Sekunden beträgt. Interessieren Sie sich nur für die genaue EoT im Vergleich zur lokalen oder bürgerlichen Zeit? Wie viel Präzision brauchen Sie?
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