ΔT（計時）

本文是關於一天長度的長期漂移。有關相關短期的相關變化，請參見一天長度波動。有關數學符號的其他含義ΔT，請參見ΔT（歧義）.
Δt與1657年至2022年的時間[1][2]

精確計時，Δt（三角洲t，三角洲-t，三角洲t， 或者dt）是對出發的累積效應的衡量標準地球的旋轉固定日期的時期國際原子時間（86,400秒）。正式，δt是時間差Δt= tt -ut之間普遍的時間（UT，由地球旋轉定義）和陸地時間（TT，獨立於地球旋轉）。1902年初的ΔT值約為零；2002年大約是64秒。因此，地球在那個世紀的輪換花費了約64秒的時間比原子時間幾天所需的時間長。以及一天的長期漂移以及短期一天的波動（Δτ）分別處理。

自2017年以來一天的長度碰巧已經非常接近常規值，並且ΔT保持在69秒的時間內。[3]

計算

地球的旋轉速度是ν=1/2π dθ/DT，一天對應於一個時期p=1/ν。旋轉加速度dν/DT給出時間的變化率DP/DT= - 1/ν2 dν/DT，通常表示α=ν DP/DT= - 1/ν dν/DT。這單位為1/time，通常被引用為每一世紀每天毫秒（以MS/Day/cy編寫，被理解為（MS/Day）/CY）。整合α給出δ的表達t反對時間。

普遍的時間

通用時間是基於地球的旋轉，這在短時間內有些不規則（直到一個世紀的天數），因此，基於它的任何時間都不能比10分之1更好8。但是，已經觀察到了許多世紀的較大，更一致的效果：地球的旋轉速率是不可避免的慢下來。觀察到的旋轉速率的變化歸因於兩個主要力，一項降低，一個增加了地球的旋轉速率。從長遠來看，主導力量是潮汐摩擦，這正在減慢旋轉速度，促成α= +2.3MS/Day/cy或DP/DT= +2.3MS/CY，等於非常小的分數變化+7.3×10-13日/一天。沿相反方向起作用的最重要的力量，以加快速率，被認為是由於大陸冰蓋在末端熔化的結果最後的冰川時期。這消除了他們的巨大重量，使他們下面的土地在極地區域開始反彈，這種效果仍在今天發生，並將持續到達到等靜態平衡為止。這個 ”冰川後反彈“使質量更接近地球的旋轉軸，從而使地球旋轉得更快。角動量的保護，類似於溜冰者將手臂拉進去更快。模型估計此效果可貢獻約為-0.6 ms/day/cy。結合了這兩種效果，地球旋轉的淨加速度（實際上是減速），或平均太陽日（LOD）的長度的變化為+1.7 ms/day/day/day/cy或+62 s/cy2或+46.5 ns/天2。這與過去27個世紀的天文記錄得出的平均速率相匹配。[4][5][6]

陸地時間

地面時間是理論統一的時間尺度，定義為與前者提供連續性埃弗米斯時間（ET）。ET是一個獨立的時間變量，在1948 - 52年期間提議（及其採用）[7]目的是形成重力統一的時間尺度，以至於當時可行，並取決於其定義西蒙·紐科姆（Simon Newcomb）t（1895年），以一種新的方式解釋，以適應某些觀察到的差異。[8]Newcomb的桌子構成了1900年至1983年太陽的所有天文象徵的基礎：它們最初是根據格林威治的平均時間和平均太陽日（並出版）表達的（並出版）[9][10]但是後來，就1960 - 1983年時期而言，它們被視為以ET的表達[11]根據1948 - 52年所採用的ET提案。ET又可以看到（鑑於現代結果）[12]由於接近1750年至1890年之間的平均太陽時間（以1820年為中心），因為那是進行Newcomb表的觀察結果的時期。而TT嚴格統一（基於si第二，每一秒與其他一秒鐘相同），實際上是由國際原子時間（TAI）精度在10中大約1個零件14.

地球的旋轉速度

地球的旋轉速率必須集成以獲得時間，這是地球的角度位置（具體而言，格林威治的子午線相對於虛構的方向平均陽光）。集成+1.7 ms/d/cy並將產生的拋物線在1820年的收益率（第一個近似值）中居中32×（年-1820年/100）2
- 20δ的秒t.[13][14]δ的平滑歷史測量t使用總計太陽能日食在-500年大約+17190 s（501公元前），+10580 s在0（1 bc）中，+5710 s為500，+5710 s，+1570 s，1000 s，1500 s +200 s。望遠鏡發明後，通過觀察恆星的神秘作用，通過通過觀察到的測量值月亮，這允許衍生更緊密的間隔和更精確的δ值t。 δt繼續下降，直到1680年至1866年之間達到+11±6 s的高原為止。在1902年之前的大約三十年中，它是負數，達到-6.64 s。然後在2000年1月增加到+63.83 s，2018年1月+68.97 s[15]和+69.361 s在2020年1月，甚至從2019年7月的69.358 s略有下降到2019年9月和2019年10月的69.338 s，並在2019年12月和12月的新增加。跳躍秒至世界標準時間只要UTC通過一秒鐘的調整跟踪UT1。（現在用於UTC的SI第二，在採用時，已經比平均太陽能時間的第二個值短一點。[16]）從物理上講，格林威治的子午線在過去和將來幾乎總是在陸地時代的子午線東部。+17190 s或大約4+3⁄4H對應於71.625°E。這意味著在-500年（501公元前），地球的更快旋轉會導致總太陽日食發生在使用統一TT計算的位置的東部71.625°發生。

1955年之前的值

δ的所有值t在1955年之前，要么通過日食或掩體來觀察月球的觀察。由於月球的潮汐效應引起的摩擦而損失的角動量被轉移到月球上，增加了其角動量，這意味著它的矩臂（大約距地球的距離，即精確的半肌軸月亮的軌道）增加（目前約為+3.8 cm/年），通過開普勒的行星運動定律使月亮以較慢的速度圍繞地球旋轉。引用的δ值t假設由於這種效果而導致的月球加速度（實際上是減速，是負加速度）dn/DT= −26英寸/cy2， 在哪裡n是月球的平均恆星角運動。這是接近最佳估計dn/DT截至2002年-25.858±0.003'/cy2，[17]因此δt不必重新計算出不確定性並將其平滑應用於其當前值。如今，UT是地球相對於由半乳酸外無線電源形成的慣性參考框架的觀察到的方向恆星時間和太陽時間。它通過幾個觀測值的測量由國際地球旋轉和參考系統服務（iers）。

地質證據

潮汐減速速率隨著地球系統的歷史而有所不同。化石分層的分析軟體動物殼從7000萬年前開始晚白堊紀時期表明一年有372天，因此這一天大約是23.5小時。[18][19]基於潮汐節奏，這一天是6.2億年前的21.9±0.4小時，有13.1±0.1主教/年和400±7個太陽日/年。當時和現在的月球平均衰退率為2.17±0.31 cm/年，即當前率的一半。目前的高率可能是由於接近諧振在天然海洋頻率和潮汐頻率之間。[20]

筆記

  1. ^IERS快速服務/預測中心（c。1986）。歷史悠久的三角洲和洛德。來源將數據歸因於McCarthy和Babcock（1986）。檢索2022年4月。
  2. ^IERS快速服務/預測中心。確定界限。檢索2022年4月。
  3. ^“ deltat.data”.urs.earthdata.nasa.gov。檢索9月19日，2022.
  4. ^McCarthy＆Seidelmann 2009，88-89。
  5. ^海軍海洋學門戶“長期三角洲”
  6. ^海軍氣象與海洋學司令部“建議閱讀”，Delta T信息-McCarthy，D.D。和又名Babcock，《地球與行星室內物理學》，第1卷。44，1986，281-292
  7. ^天文學和美國埃菲米爾人和航海年鑑的解釋性補充，英國和美國的航海歷史辦事處（1961），第9和71頁。
  8. ^參見他的論文中包含的1948年的G M Clemence的提議：“在天文常數係統上”，天文學雜誌（1948）第53（6）卷，第1170期，第169-179頁；還有G M Clemence（1971），”埃弗美里斯時間的概念“， 在天文學史雜誌V2（1971），第73-79頁（詳細介紹了埃弗默里斯時間提案的起源和採用）；也是文章埃弗米斯時間和其中的參考。
  9. ^Newcomb的t（華盛頓，1895年），簡介，I。桌子的基礎，第9和20頁，引用格林威治的時間單位是平均中午，格林威治的平均時間和平均太陽日
  10. ^W de Sitter，p。 38荷蘭天文機構的公告，V4（1927），第21-38頁，”在世俗的加速度和月球的波動上，太陽，水星和金星”，它指的是“天文學時間”，由地球旋轉給出，並用於所有實際的天文計算中，並指出它“與'統一'或'牛頓'時間不同”。
  11. ^參見p。 612英寸天文數字的解釋性補充，ed。P K Seidelmann，1992年，在1960年版《 Esphemerides》中確認ET的介紹。
  12. ^特別是參見Stephenson（1997）和Stephenson＆Morrison（1995），《書籍和論文》下面引用。
  13. ^在p上繪製了類似的拋物線。麥卡錫（McCarthy＆Seidelmann）的54（2009）。
  14. ^“ nasa.gov”.
  15. ^“長期三角洲 - 海軍海洋學門戶”。 C。 2018。檢索9月29日，2018.
  16. ^：（1）在“ leap second的物理基礎”中，作者：D D McCarthy，C Hackman和R A Nelson在天文學雜誌，第136卷（2008年），第1906–1908頁，據說（第1908頁），“ SI第二等於UT1的第二個量度相當於UT1的較舊的量度，這太小了，無法從且進一步開始，UT1秒的持續時間增加，差異擴大。”：（2）在1950年代後期，使用剖宮產標準來測量平均太陽時間第二個平均長度（UT2）的當前平均長度（結果：9192631830循環），也是Ephemeris Time（ET）的第二個（結果：結果：結果：9192631770±20個週期），請參閱L. Essen的“時間尺度”， 在計量學，第4卷（1968年），第161-165頁，第162頁。眾所周知，選擇了9192631770的數字SI第二。在1968年的同一篇文章中（第162頁）中指出，“鑑於UT2的變化，這似乎是合理的”。
  17. ^J.Chapront，M.Chapront-Touzé，G.Francou（2002）：”LLR測量值的新確定月球軌道參數，進動常數和潮汐加速度的確定“ （還在PDF中）。天文學和天體物理學387，700–709。
  18. ^“古老的貝殼顯示了7000萬年前的半小時：現代蛤的啤酒形狀的遙遠親戚在白堊紀晚期捕獲了炎熱的日子的快照”.Sciencedaily。檢索3月14日，2020.
  19. ^冬季，尼爾斯·德（Niels J. de）；戈德里斯，史蒂文；馬爾德倫（Stijn J. M. Van）；Sinnesael，Matthias；Vansteenberge，Stef；斯諾克，克里斯托夫；貝爾扎，玩笑；Vanhaecke，弗蘭克；菲利普·克萊斯（Claeys）（2020）。“ Torreites Sanchezi Rudist Shell中的小規模化學變異性：對Rudist古生物學和白堊紀晝夜週期的影響”.古生物學和古氣候學.35（2）：E2019PA003723。doi：10.1029/2019PA003723.ISSN 2572-4525.
  20. ^Williams，George E.（2000）。“地質限制對地球旋轉和月球軌道的前寒武紀歷史”。地球物理評論.38（1）：37–60。Bibcode：2000rvgeo..38 ... 37W.Citeseerx 10.1.1.597.6421.doi：10.1029/1999RG900016.S2CID 51948507.

參考

  • D.D. McCarthy＆Seidelmann，P.K。時間：從地球旋轉到原子物理學。Weinheim：Wiley-Vch。 （2009）。ISBN978-3-527-40780-4
  • 莫里森（L.V.） ＆Stephenson，F。R.”地球時鐘誤差δ的歷史值t和日食的計算”（PDF，862 KB），天文學史雜誌35（2004）327–336。
  • 斯蒂芬森，F.R。歷史日食和地球輪換。劍橋大學出版社，1997年。ISBN0-521-46194-4
  • 斯蒂芬森，F。R。＆Morrison，L.V。“地球旋轉中的長期波動：公元前700年至1990年”。倫敦皇家學會的哲學交易，系列A。351（1995）165–202。JSTOR鏈接。包括證據表明，Delta-T中的“增長”正在通過波長約1500年的波長進行修飾；如果這是真的，那麼在接下來的幾個世紀中，delta-t值的增加將比設想的慢。

外部鏈接