Понятие об уравнении времени. Учет уравнения времени в астрономическом ежегоднике

Уравнение времени (Equation of Time) — это астрономическое значение, учитывающее разницу между средним солнечным временем и истинным солнечным временем, измеренным на том же меридиане. Эта разница возникает из-за ряда причин:

1. Из-за того, что Земля движется вокруг Солнца не по круговой, а по эллиптической орбите.

2. Из-за наклонения плоскости эклиптики к плоскости экватора.

Истинные сутки — время, за которое Солнце делает полный круг по небосводу, в течении года будет колебаться в пределах примерно около 16 минут. Фактическая эллиптическая орбита Земли пересекается с идеальной окружностью только в четырех точках, что попадает на четыре момента времени за год, а именно: 16 апреля, 14 июня, 1 сентября и 25 декабря. В эти дни уравнение времени приблизительно равно 0. Соответственно и в каждое время года будет существовать свой максимум уравнения времени: около 12 февраля — «+14, 3’», 15 мая — «–3, 8’», 27 июля — «+6, 4’», 4 ноября — «–16, 4’»

В мореходной астрономии значение уравнения времени определяется вычитанием среднего времени из истинного времени, поэтому оно будет принимать положительное значение, если среднее время больше истинного и отрицательное — если меньше. Так как значение времени определяется в западном направлении, и Гринвичский и звездный часовые углы так же выражаются в западном направлении, уравнение времени может быть представлено как разность часовых углов среднего и истинного времени. Известно так же, что среднее Солнце равномерно перемещается вдоль небесного экватора, в то время как истинное Солнце движется неравномерно вдоль эклиптики, однако оба Солнца совершают полный оборот за один и тот же период — один год. Угол между их меридианами в любой момент времени не принимает очень большой величины. На самом деле величина уравнения времени не превышает 16 минут и 22 секунды, соответствующая величине угла 4°05, 5’ между меридианами истинного и среднего Солнца.

Рисунок 20 — Кульминация Солнца и уравнение времени

Величины уравнения времени приведены в ежедневных таблицах астрономического ежегодника на 00 и 12 часов Гринвичского времени на каждый день (Рисунок 20). Величина для любого промежуточного времени может быть получена путем интерполяции. Знак величины уравнения времени можно определить из выражения времени кульминации Солнца; если ее значение превышает 12 часов, например, 12 часов 03 минуты, – это означает, что среднее время 12.03, а истинное Солнце находится на меридиане, т.е. истинное время равно12.00. Очевидно, что уравнение времени в данном случае положительно. И наоборот, если табличное значение кульминации Солнца меньше 12 часов, уравнение времени будет со знаком «–». Для упрощения определения величины знака уравнения времени в астрономическом ежегоднике, его положительные значения размещаются на сером фоне (Рисунок 20), а его отрицательные значения будут соответственно размещены без фона.

Вопросы для обсуждения

9. Объясните, что подразумевается под понятием эфемерид?

10. Поясните, что такое склонение и часовой угол, и какое практическое значение они имеют в мореходной астрономии?

11. Назовите отличия GMT от UTC?

12. Объясните, каким образом момент земного времени можно выразить дугой окружности?

13. Определите зависимость Местного среднего времени от Гринвичского?

14. Поясните понятия гражданские, навигационные и астрономические сумерки, в чем их различие?

15. Объясните, что такое кульминация светила?

16. Поясните, как изменяется азимут светила в момент кульминации.

17. В каком виде записывается время кульминации в астрономическом ежегоднике?

18. Поясните, метод определения широты по высоте светила в момент его кульминации.

19. Объясните, как рассчитывается судовое время по времени кульминации.

20. Объясните, почему Полярная звезда с издавна используется как путеводная?

21. Поясните, как изменяется азимут светила в момент кульминации.

22. Чему равно склонение Полярной звезды?

23. Поясните, метод определения широты по высоте Полярной звезды.