ΔT ( delta T , Delta T , delta-T , deltaT eller DT ) är skillnaden mellan jordbunden tid (TT) och universell tid (UT) .
I den litteratur som publicerats vid olika tidpunkter kan det finnas något olika definitioner av ΔT (beroende på vilken enhetlig tidsskala som rekommenderades för användning i astronomiska beräkningar under en given period):
Dessutom kan "Universal Time" betyda en av dess versioner (UT0, UT1, etc.). Därför är det i specialiserad litteratur vanligt att ange vad som menas med ΔT , till exempel "TDT - UT1", vilket betyder "Dynamisk jordtid minus universell tid version UT1".
Trots vissa förändringar i definitionen ändras inte den fysiska betydelsen av ΔT - det här är skillnaden mellan ideal likformigt aktuell tid och "tid" som bestäms av jordens rotation (som saktar ner och ojämnt).
Universal Time (UT) är en tidsskala baserad på jordens dagliga rotation , som inte är helt enhetlig över relativt korta tidsintervall (dagar till århundraden), och därför kan varje tidsmätning baserad på en sådan tidsskala inte vara bättre än 10–8 . Den huvudsakliga effekten uppträder dock under långa tider: på en skala av århundraden saktar tidvattenfriktion gradvis ner jordens rotationshastighet med cirka 2,3 ms / dag / sekel . Det finns dock andra skäl som ändrar hastigheten på jordens rotation. De viktigaste av dessa är effekterna av avsmältningen av den kontinentala inlandsisen i slutet av den senaste istiden . Detta ledde till en minskning av den kraftfulla belastningen på jordskorpan och post-glacial avslappning, åtföljd av uträtning och upplyftning av jordskorpan i de cirkumpolära områdena - en process som fortsätter nu och kommer att fortsätta tills isostatisk jämvikt uppnås. Denna postglaciala avslappningseffekt får massor att röra sig närmare jordens rotationsaxel, vilket får den att rotera snabbare (lagen om bevarande av rörelsemängd ). Accelerationen som erhålls från denna modell är cirka -0,6 ms/dag/sekel. Således är den totala accelerationen (i själva verket inbromsningen) av jordens rotation, eller förändringen i längden på medelsoldygnet , +1,7 ms/dag/sekel. Detta värde motsvarar väl den genomsnittliga retardationshastigheten för jordens rotation under de senaste 27 århundradena [1] .
Jordbunden tid (TT) är en teoretiskt enhetlig tidsskala, definierad för att bibehålla kontinuitet med den föregående tidsskalan för enhetlig efemerisk tid (ET). ET är baserad på en fysisk kvantitet , oberoende av jordens rotation , föreslagen (och accepterad för användning) 1948-1952 [2] med avsikten att få en tidsskala som är så enhetlig och oberoende av gravitationseffekter som möjligt vid den tiden. Definitionen av ET baserades på Newcombs soltabeller , omtolkade för att ta hänsyn till vissa avvikelser i observationer [3] .
Newcombs tabeller fungerade som grund för alla astronomiska solefemerier från 1900 till 1983. Inledningsvis uttrycktes de (och publicerades i denna form) i termer av Greenwich Mean Time och genomsnittliga soldagar [4] . men senare, särskilt i förhållande till perioden 1960 till 1983, behandlades de som uttryckt i termer av ET [5] , i enlighet med det förslag som antogs 1948-1952 om att flytta till ET. I sin tur kunde ET nu betraktas i ljuset av nya resultat [6] som en tidsskala så nära medelsoltiden som möjligt i intervallet 1750 och 1890 (med mitten runt 1820), eftersom det var i detta intervall som observationer gjordes, på grundval av vilka Newcomb-tabeller upprättades. Även om TT-skalan är strikt homogen (baserad på SI- enheten för sekunden och varje sekund är strikt lika med varannan sekund), implementeras den i praktiken som International Atomic Time (TAI) med en noggrannhet på cirka 10 −14 .
Tiden som ges av jordens position (mer exakt, orienteringen av Greenwich-meridianen med avseende på den fiktiva medelsolen ) är en integral av rotationshastigheten. Vid integrering, med hänsyn tagen till förändringen av dagens längd med +1,7 ms/dag/sekel, och val av startpunkt 1820 (den ungefärliga mitten av observationsintervallet som används av Newcomb för att bestämma dagens längd) , för ΔT, en parabel 31 × ((År − 1820)/100)² i sekunder. Utjämnade data erhållna från analys av historiska observationer av total solförmörkelse ger ΔT-värden på cirka +16800 s vid −500, +10600 s vid 0, +5700 s vid 500, +1600 s vid 1000 och +180 s vid 1500. För tider sedan uppfinningen av teleskopet bestäms ΔT från observationer av ockultationer av stjärnor av månen , vilket möjliggör mer exakta och mer frekventa magnituder. ΔT-korrigeringen fortsatte att minska efter 1500-talet tills den nådde en platå på +11±6s mellan 1680 och 1866. Under tre decennier fram till 1902 förblev den negativ med ett minimum av -6,64 s, och började sedan öka till +63,83 s 2000. I framtiden kommer ΔT att öka i ökande takt (kvadratisk). Detta kommer att kräva att fler och fler skottsekunder läggas till Coordinated Universal Time (UTC) , eftersom UTC måste hållas inom en sekund av UT1:s enhetliga skala. ( Si- sekunden som nu används för UTC var redan vid antagandet något kortare än det aktuella värdet på sekunden av medelsoltid. [7] ) Fysiskt sett är nollmeridianen för universell tid nästan alltid öster om jordens tidsmeridian både i det förflutna och i framtiden. +16800 s eller 4⅔ timmar motsvarar 70°E. Det betyder att på −500 år, på grund av jordens snabbare rotation, inträffade solförmörkelsen 70° öster om den position som följer av beräkningarna med den enhetliga tiden TT.
Alla ΔT-värden före 1955 beror på observationer av månen i samband med antingen förmörkelser eller ockultationer . Bevarande av rörelsemängd i jord-månsystemet kräver att jordens rörelsemängd på grund av tidvattenfriktion överförs till månen, vilket ökar dess rörelsemängd, vilket innebär att dess avstånd från jorden måste öka, vilket i sin tur p.g.a. till Keplers tredje lag , leder till en långsammare rotation Månarna runt jorden. Ovanstående värden för ΔT antar att månaccelerationen som är förknippad med denna effekt är d n /dt = −26"/sek², där n är månens medelvinkelsidahastighet. Detta är nära de bästa experimentella uppskattningarna för d n /dt erhållet 2002: −25,858±0,003"/c2 [8] , och därför kan uppskattningarna av ΔT som erhållits tidigare baserat på värdet på -26"/cc2, med hänsyn till osäkerheter och utjämningseffekter i experimentella observationer, inte Nuförtiden är UT bestämda mätningar av jordens orientering med avseende på en tröghetsreferensram associerad med extragalaktiska radiokällor, korrigerad för det accepterade förhållandet mellan siderisk tid och soltid. Dessa mätningar, utförda vid flera observatorier, koordineras av International Earth Rotation Service (IERS).
För åren 1900-1995 ges värdena enligt Astronomy on a Personal Computer, fjärde upplagan, 2002, Montenbrook O., Pfegler T., för 2000 - från den engelska Wiki.
År | delta T |
---|---|
1900 | -2,72 |
1905 | 3,86 |
1910 | 10.46 |
1915 | 17.20 |
1920 | 21.16 |
1925 | 23,62 |
1930 | 24.02 |
1935 | 23,93 |
1940 | 24.33 |
1945 | 26,77 |
1950 | 29.15 |
1955 | 31.07 |
1960 | 33.15 |
1965 | 35,73 |
1970 | 40,18 |
1975 | 45,48 |
1980 | 50,54 |
1985 | 54,34 |
1990 | 56,86 |
1995 | 60,82 |
2000 | 63,83 |
2005 | 64,69 |
2010 | 66,07 |
Från 1972 till vår tid kan ΔT beräknas genom att veta antalet sekunders koordination med formeln:
där
32,184 sekunder är skillnaden mellan TT och TAI ,
10 sekunder är skillnaden mellan TAI och UTC i början av 1972, N är antalet skottsekunder
som introducerats sedan 1972 .
Formeln ger ett fel på högst 0,9 sekunder. Till exempel, i början av 1995, introducerades 19 sekunders koordination och formeln ger ΔT = 61,184 sekunder, vilket bara är 0,364 sekunder högre än tabellvärdet.
Från Bulletin A (Bulletin - A) från IERS Earth Rotation Service kan du ta reda på skillnaden mellan TAI och UTC (beror på antalet sekunders koordination, värdet ändras sällan) och mellan UT1 och UTC (värdet är konstant ändras, meddelandet ges vid midnatt dagligen), då kan delta T beräknas exakt med formeln:
Att beräkna delta T för framtiden är endast möjligt ungefärligt, på grund av att förändringen i jordens rotation inte är väl förstådd. För att till exempel beräkna skuggans väg från en solförmörkelse eller tidpunkten för ockultering av stjärnor av månen, är det dock nödvändigt att göra åtminstone en ungefärlig beräkning. Fred Espegnacnär han beräknade solförmörkelser för perioden 2005–2050 använde han formeln [10]
där y är året för vilket delta T bestäms.