太陽時間

太陽時間是根據天空中太陽的位置計算時間的計算。太陽時間的基本單位是根據股東輪換期間的一天。傳統上，基於天文學觀察的三種時間估算：明顯的太陽時間和平均太陽時間（本文中討論），而恆星時間基於太陽以外的其他恆星的明顯運動。

介紹

在任何陽光明媚的日子裡，一個高的桿子固定在地面上。白天的一刻，陰影將正好指向北方或南（或在太陽直接移動時消失）。該瞬間是當地的明顯中午，或者是當地的12:00。大約24小時後，陰影將再次向北指向南北，太陽似乎覆蓋了地球軸周圍的360度弧線。當太陽完全覆蓋了15度（圓的1/24，兩個角度都在垂直於地球軸的平面中測量）時，局部明顯時間恰好是13:00。再過15度後，它將完全是14:00。

問題在於9月，太陽花費的時間少於12月的時間（按準確的時鐘衡量）才能進行明顯的革命。太陽能時間的24“小時”可能比24小時的時鐘時間少21秒或29秒。這種變化是通過時間方程式量化的，並且是由於地球軌道的偏心率所致（如地球軌道不是完全圓形的圓形，這意味著全年地球- 距離距離在一年中變化），而地球軸是不垂直於其軌道平面（黃道的所謂傾斜）。

這樣做的效果是，以恆定速率運行的時鐘 - 例如，每小時完成相同數量的擺動次數 - 無法遵循實際的太陽；取而代之的是，它遵循一個虛構的“平均太陽”，該“平均太陽”以恆定的速度沿著天體赤道移動，與一年中真正的太陽平均速度相匹配。這是“平均太陽能時間”，從一個世紀到下一個世紀，它仍然不是完全恆定的，但對於大多數目的而言，它足夠接近。截至2008年，平均太陽日約為86,400.002 SI秒，即約24.0000006小時。

明顯的太陽時間

明顯的太陽是地球上的觀察者所看到的真實太陽。明顯的太陽時間或真太陽能時間基於實際太陽的明顯運動。它基於明顯的太陽日，這是太陽連續回報到當地子午線之間的間隔。明顯的太陽能時間可以通過日態來粗暴測量。火星上的等效物稱為火星當地真實的太陽能時間（LTST）。

太陽日的長度在一年中有所不同，累積效果與平均值最高16分鐘的季節性偏差。效果有兩個主要原因。首先，由於地球軌道的偏心率，當地球離太陽最近（近日）時，地球移動得更快，並且距離太陽最遠時（ aphelion ）（請參閱開普勒的行星運動定律）。其次，由於地球的軸向傾斜（被稱為黃道的傾斜），太陽的年度運動沿著一個大圓圈（黃道）傾斜到地球的天體赤道。當太陽在兩種春分處越過赤道時，太陽的每日移位（相對於背景恆星）與赤道角度成一定角度，因此這種轉移對赤道的投影小於年度的平均值。當太陽在兩個溶解下都離赤道最遠時，太陽從一天到另一天的位置與赤道平行，因此對這一偏移的赤道的投影大於年度的平均水平（請參閱熱帶年份）。在六月和12月，當太陽離天赤道最遠時，沿著黃道的給定轉移對應於赤道的大幅移動。因此，明顯的太陽日在3月和9月的時間比六月或12月短。

這些長度將在幾年內發生略有變化，並且在數千年的時間內會發生明顯變化。

平均太陽時間

平均太陽時間是平均太陽的小時角加12小時。這個12小時的偏移來自決定每天在午夜開始出於民事目的的決定，而小時角或平均太陽是從當地的子午線來測量的。截至2009年，這是通過UT1時間尺度實現的，該時間尺度是從數學上從其他星系中無線電源的晝夜運動和其他觀測值的晝夜動作進行數學構建的。白天的持續時間在一年中有所不同，但平均太陽日的長度幾乎是恆定的，與明顯的太陽日不同。明顯的太陽日可能比平均太陽日長20秒或30秒。長期或短短的幾天是連續發生的，因此差異一直在彌補，直到平均時間在2月6日附近大約14分鐘之前，並且在11月3日左右的時間左右。是周期性的，不會逐年積累。

平均太陽的平均時間。 Jean Meeus描述了平均太陽如下：

考慮以恆定的速度沿著黃道行進的第一個虛擬太陽，並與圍角和垂直的真實陽光相吻合（分別在近葉和aphelion時）。然後考慮以恆定的速度沿著天體赤道行駛的第二個虛構的太陽，並與春分處的第一個虛擬太陽相吻合。第二個虛擬的太陽是卑鄙的太陽

由於地球對月球的潮汐加速度以及月球旋轉的相應減慢，平均太陽日的長度正在緩慢增加。

歷史

太陽在天空中總是可見，其位置構成了明顯太陽時間的基礎，即古代使用的計時方法。埃及方尖碑建造了c。公元前3500年，公元前2300年的一名侏儒和公元前1500年的埃及日期是衡量太陽位置的最早方法。

巴比倫天文學家知道，白天的時間各不相同。公元前649年的平板電腦表明，他們在最短的一天使用2：1的比率，並使用線性鋸齒形函數估算了變化。目前尚不清楚他們是否知道太陽日長度和相應時間方程式的變化。托勒密清楚地區分了平均太陽日和明顯的太陽日（2世紀），他用手桌上的時間列出了時間方程。

顯然太陽能時間隨著商業增加而改善機械時鐘而變得不那麼有用。 1834年在英格蘭和法國在法國引入了平均太陽時間。由於太陽很難直接觀察到天空中的大尺寸，因此平均太陽能時間被確定為恆星觀察到的固定時間比率。 ，使用類似點狀的觀測值。從午夜開始測量“平均太陽時間”的特定標準被稱為通用時間。

從概念上講，普遍的時間是地球相對於太陽的旋轉，因此是平均太陽時間。但是，自1955年以來的常用版本UT1使用旋轉的定義略有不同的定義，該定義在旋轉時糾正了地球桿的運動。此校正後的太陽時間和協調的通用時間（UTC）之間的差異決定了是否需要第二個LEAP 。 （自1972年以來，UTC時間量表已在SI秒內運行，而SI Sie則已經比平均太陽能時間的第二個當前值短一點。

也可以看看

• 本地平均時間
• 子午線
• 地球旋轉
• 主息紀念日