流放之路猎首腰带:地球的自转周期为什么一个叫“恒星日”,一个叫“太阳日”?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/02 09:58:48
地球的自转周期为什么一个叫“恒星日”,一个叫“太阳日”?为什么不叫
“行星日”和“月亮日”。
谢谢

恒星日和真太阳日

自古以来,地球的运动很自然地给人们提供了计量时间的依据,给出两种天然的时间单位,这就是日和年。“日”是指昼夜更替的周期,古时人们用圭表测日影的方法来测定日的长度,如某天正午太阳位于正南方时,表影最短,从这一时刻起算到第二天正午,太阳再次位于正南,表影最短的时间间隔就是一天,也就是一个真太阳日。

大家都知道地球自转一周为一日。可是,怎么才能确定地球已经转了一圈呢?要回答这个问题,得讲讲恒星日、真太阳日、平太阳日。

连接一个地方正南正北两点所得的直线为子午线,子午线和铅垂线所决定的平面是正南正北方向的子午面。某地天文子午面两次对向同一恒星的时间间隔叫做恒星日,恒星日是以恒星为参考的地球自转周期。

如果把时间单位,定义为某地天文子午面两次对向太阳圆面中心(即太阳圆面中心两次上中天)的时间间隔,则这个时间单位就称作真太阳日,简称真时,也叫视时。它是以太阳为参考的地球自转周期。

恒星日总是比真太阳日要短一些。这是因为地球离恒星非常遥远,远到从恒星上看来,地球似乎是不动的,地球的公转轨道相对于如此遥远的距离已变作一个点了。从这些遥远天体来的光线是平行的,无论地球处于公转轨道上的哪一点,某地子午面两次对向某星的时间间隔都没有变化。比较起来,太阳离地球却近多了,从地球上看,太阳沿黄道自西向东移动,一昼夜差不多移动1度。 对于某地子午面来说,当完成一个恒星日后,由于太阳已经移动,地球自转也是自西向东,所以地球必须再转过一个角度,太阳才再次过这个子午面,既完成了一个真太阳日。

恒星日只在天文工作中使用,实际生活中我们所用的“日”是指昼夜更替的周期,显然更接近于真太阳日。根据真太阳日制定的时间系统称为“真太阳时”。

最初测定时间的基准器就是地球。将地球自转的平均太阳日的1/86400的时间定为1秒
地球作为太阳的行星,在一个椭圆轨道上绕太阳公转。地球绕太阳的公转周期称为回归年。
地球自转轴与公转轨道平面交角为66.5°。由此而导致日照角度的变化、日照时间的变化、以及季节的变化。
以太阳为参考系所确定的地球自转周期为太阳日。
以恒星为参考系所确定的地球自转周期为恒星日。
太阳日比恒星日长约3分56秒。
1回归年=365.2422太阳日=366.2422恒星日。
以太阳为参考系所确定的月球绕地球的公转周期称为朔望月。1朔望月=29.5306日。
以恒星为参考系时称为恒星月。1恒星月=27.3216日。
作为我国法定计量单位采用的是国际单位制。1952年以1900.0年的回归年时间长度的1/31556925.9747作为1秒(s)。
1967年第十三届国际计量大会决定,秒是铯133原子基态的二超精细能级之间跃迁辐射周期的9192631770倍的持续时间。
以日、时、分、作为并用单位:
1日(d)=24小时=86400秒;
1小时(h)=60分=3600秒;
1分(min)=60秒。
日常生活涉及的年月是由历法来规定。
历法源于天文,受制于权力。所以各个国家使用的历法有所不同,就是一个国家在历史的各个时期也会采用不同的历法。
历法可分阳历,阴历及阴阳历。基于以地球绕太阳一周计为一年的历法称阳历,基于以月球(太阴)绕地球一周计为一月的历法称阴历,同时采用以上两个基准的称阴阳历。
阴历 每月以朔为始,晦为终,望为月之中。《汉书•律历志》:一月之日,二十九日八十一日之四十三。
我国自夏代起就采用阴历计月,并设节气的阴阳历。一年设十二个月依次为正,二,三,四,五,六,七,八,九,十,冬,腊。节气是表示地球运行在公转轨道上的位置。自春分起算,每十五度为一节气,一回归年共二十四个节气。按四季为序:
春:立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨;
夏:立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑;
秋:立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降;
冬:立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。
有道:五日为之候,三候谓之气,六气谓之时,四时谓之岁。
并依春分起算,奇数称朔气,偶数称中气。所谓朔气在前(立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒、),中气在后(雨水、春分、谷雨;小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。)。
为调节十二个朔望月的天数与回归年的天数间的差异,设置闰月。以无中气之月置闰。
所谓朔气在晦,则后月闰;中气在朔,则前月闰。朔气有入前月法,中气无入前月法。
闰月十九年七闰,391年144闰(祖冲之)。
在公元1821年至2020年间,闰月74个。相应月份如下:
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
个数 0 6 9 15 17 10 8 6 2 1 0 0
如果农历春节在立春日后,该农历年又是平年,长度为354日,那年就没有立春,仅含23个节气。民间俗称哑年。
此历自汉以后历代因之,迄于清末。因起源于夏,固称夏历,民国称旧历,共和国称农历。
现代阳历因国际通用而称公历。公历的鼻祖是罗马历。
公元前46年,儒略•恺撒(Julius Caesar)执政,第二年诞生儒略历。改历前的那一年定为含445日,称为乱年。目的是要使春分点落在3月21日;
从公元前46年起,以365日为一年,以春分那一天作为一年的第一天,即岁首。
一年分为12个月。单数月为大月31日,双数月为小月30日。
多余的一日在2月中扣除,(因为2月为岁末行刑之日)这样2月份就只有29日,每4年的最后一年的2月就增加1日,这一年为闰年。并规定闰年为能被4整除的年份。
7月命名为July。
公元前44年,儒略遇刺身亡。由侄儿奥古斯都(Augustus Caesar)接位。改8月为August为大月31日。2月再减一日。
1582年罗马教皇格里高里八世(P.Gregory ⅩⅢ)以公告形式进一步改革历法,其主要内容为:
1582年10月4日后的第一天改为10月15日,以消除1200多年来儒略历平均历年与回归年长度的累积误差;
改进置闰规则,即公元年份能被4整除的为闰年,有366日;不能被400整除的世纪年(如:1700,1800等)仍是平年,为365日;能被400整除的世纪年为闰年,有366日。
经格里高里八世改革后的历法就是目前世界上通行的公历,称“格里高里历”,简称格里历。
其历年的平均长度为365.2425日,与回归年长度仅相差25.92秒,要经过3333历年两者才会相差1日。
中国辛亥革命后(1912年),即采用格里历。1949年起采用公元纪年。
公元532年僧侣学者狄奥尼西(Dionysius Exiguus)提出纪元应为“基督诞生”之年。他认为基督是在离当时532年之前诞生的。
因此公元纪年法是从公元533年起始用。
实际上 532=28×19=7×4×19
28年称为“太阳周” ; 28年日期数与星期数相同;
19年称为“太阴周” ; 19年阴历各月的日期有相同月相;
532这个数字既具有宗教意义,又符合天象规律。但并不是“基督诞生”之年。

时间的天文划分

天文时间基础是:(1)地球自转;(2)地球绕太阳的轨道运动;(3)月球绕地球的轨道运动。天文学中由此定义了下表所列几种主要的年、月、日。

天文时间
日 月 年
平太阳日 朔望月 回归年
真太阳日 恒星月 恒星年
平恒星日 近点月 近点年
真恒星日 交点月 交点年
历书日
回归月 儒略年

平太阳日是平太阳在天球上连续两次由东向西通过同一子午线圈所需要的时间。

真太阳日是真太阳在天球上连续两次由东向西通过同一子午线圈所需要的时间。

平恒星日是平春分点在天球上连续两次由东向西通过同一子午圈所需要的时间。

真恒星日是真春分点在天球上连续两次由东向西通过同一子午圈所需要的时间。

平太阳日长与平恒星日长之比为:1.002737909265+0.589T×10-10

平恒星日长与平太阳日长之比为:0.997269566414-0.586T×10-10

地球自转周期与平恒星日长之比为:1.0+(97097+59T)+10-12

平恒星日长与地球自转周期之比为:0.999999902902-59T×10-12

这里T为从1900.0起算的儒略世纪数。

朔望月是月相从新月变化到新月所需要的时间。恒星月是月球在天球上连续两次通过某一恒星所需要的时间。近点月是月球上连续两次经过近地点所需要的时间。交点月是月球在天球上连续两次向北通过黄道(升交点)所需要的时间。回归月是月球黄经连续两次等于春分点黄经所需要的时间。它们的长度分别为:

1朔望月=29.53059 平太阳日

1恒星月=27.32166 平太阳日

1近点月=27.55455 平太阳日

1交点月=27.21222 平太阳日

1回归月=27.32158 平太阳日

回归年是太阳在天球上连续两次通过春分点所需要的时间。恒星年是太阳在天球上连续两次通过某一恒星所需要的时间。近点年是地球连续两次经过近日点所需要的时间。交点年是太阳在天球上连续两次经过月球轨道的升交点所需要的时间。儒略年是以回归年为基础的纪年方法。各种年的长度为:

1回归年=365.24220 平太阳日

1恒星年=365.25636 平太阳日

1近点年=365.25964平太阳日

1交点年=346.62003平太阳日

1儒略年= 365.25平太阳日

这么好的资料,我要留下来,谢谢.