文档介绍:第四章时间第一节时间系统概述人们通过科学实践,相继选用了各种周期性变化过程作为时间的测量标准,即时间的计量单位。然而,无论采用什么计量单位,均应同时满足两个要求:第一,周期运动的稳定性(均匀性);第二,周期运动的复现性(重复性)。这就是说,只能用一种均匀的、具有连续重复周期的现象作为时间的计量单位。历史上,时间计量单位的发展反映了不断满足上述要求的过程。迄今为止时间计量标准基本可分为三类:;;。一、世界时系统世界时系统(universal time system)是建立在地球自转运动基础上的时间系统。也就是说,以地球自转周期作为时间的计量单位。地球上的人们无法直接测量地球的自转周期,但是,可以选择地球以外的一点作为参考点,观测该点的周日视运动的周期来间接地测出地球自转的周期,从而得到时间的计量单位。选择不同的参考点,得到的时间计量单位也不同。以春分点为参考点得到:恒星时(siderealtime);以太阳为参考点得到:视时(apparent time);以平太阳为参考点得到:平时(meantime)或世界时(universaltime,UT,GMT)。在相当长的一段时间内,人们把世界时作为均匀的时间来使用,即认为地球自转的速率是均匀的。随着观测资料年复一年的积累和精密时钟的出现,人们才从实测中证实地球自转的速率是不均匀的,并具有相当复杂的表现形式,其中包含周期性变化、长周期性变化、短周期性变化和不规则变化等等各种因素,从而导致以地球的自转周期作为时间的计量单位也是不均匀的。另外,地球在自转的过程中还存在“扭动”现象,从而使地极产生移动,简称极移。极移使地球上各点的经纬度发生变化,导致世界各地天文台测得的世界时之间存在微小的差别。尽管由于上述诸因素引起的时刻误差很小,但是,随着科学的发展,人们对时间的精确性的要求也随之越来越高。1955年国际天文学联合会决定自1956年起,对直接观测到的世界时作两项改正。因此,世界时UT又可分为以下三种:①UT0:直接由天文观测得到的世界时。由于极移的影响,使世界各地的天文台测得的UT0有微小的差别;②UTl:UT0经极移改正后得出的世界时,这是真正反映地球自转的统一时间。也是天文航海所需要的世界时;③UT2:UTl经过季节改正后得出的世界时。UT2是1972年以前国际上公认的时间标准。但是,它仍然还受地球自转速率的长期变化和不规则变化的影响,所以UT2还是不均匀的。二、原子时系统(atomic time system)原子时系统是建立在原子能级跃迁频率基础上的时间系统。(atomictime,AT):以铯(Cs)133原子基态超精细能级跃迁的电磁振荡919263l770周所经历的时间间隔定义为原子时ls的长度。原子时的起始历元为1958年1月1日0时(世界时UT2)。(coordinated universal time,UTC):以原子时秒为时间计量单位,。协调世界时满足上述条件是通过“跳秒”来实现的。调整的时刻是在12月31日或6月30日最后一秒。对原子时增加ls称正跳秒,减少ls称负跳秒。正跳秒:23h59m60s之后是次日的00h00m00s这实质上是把原子时AT的时刻推迟ls。负跳秒:23h59m58s之后是次日的00h00m00s。这实质上是把原子时AT的时刻提前1s。具体跳秒时间和方法可查阅英版《无线电信号表》第二卷或英版《航海通告》第VI部分。