Тема 2.7 Время и календарь

Тема 2.7 Время и календарь

1. Точное время и определение географической долготы

2. Календари

1. Точное время и определение географической долготы

Солнце всегда освещает только половину земного шара. По мере того как Земля вращается вокруг оси, полдень наступает в тех местах, которые лежат западнее. По положению Солнца (или звезд) на небе определяется местное время для любой точки земного шара.

В различных местах земного шара, расположенных в разных меридианах, в один и тот же момент местное время разное.

Местное время начального (нулевого) меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию, называют всемирным временем – Universal Time (UT).

Солнечное время в точках, расположенных на одном меридиане, называется местным. Местное время любого пункта равно всемирному времени в этот момент плюс долгота данного пункта от начального меридиана, выраженная в часовой мере T 1 = UT + λ1. (λ - лямбда)

В настоящее время практически все население земного шара пользуются поясным временем. Поясная система счета была предложена в 1884 г. Весь земной шар разделен на 24 часовых пояса, каждый из которых отстоит от соседнего на 15 градусов по долготе. Через середину каждого пояса проходит центральный меридиан этого пояса, который примерно на 7,5 градусов отстоит к востоку и западу от поясного меридиана. Местное время центрального меридиана называется поясным временем.

Поясное время - система счета времени, основанная на разделении земной поверхности меридианами на 24 часовых пояса (через 15 градусов долготы). Нумерация поясов (от 0 до 23) ведется с Запада на Восток от Гринвичского (нулевого) меридиана, являющегося средним меридианом нулевого пояса. Во всех пунктах, находящихся в пределах одногочасового пояса, в каждый момент поясное время одинаково и равно среднему солнечному времени среднего меридиана этого пояса. В соседних поясах поясное время отличается ровно на час. Для удобства на практике границы часовых поясов устанавливаются не строго по меридианам, а вблизи них по административным границам.

Поясное время, которое принято в конкретном пункте, отличается от всемирного на число часов, равных номеру его часового пояса: T = UT + n

В нашей стране поясное время было введено с 1 июля 1919 г. С тех пор границы часовых поясов неоднократно пересматривались и изменялись.

Время – это непрерывная череда сменяющих друг друга явлений. В конце ХХ в. в России несколько раз вводилось и затем отменялось декретное время, которое на 1 ч опережает поясное. С апреля 2011 г. в России не проводится переход на летнее время. С октября 2014 г. в России было возвращено декретное время, и разница между московским и всемирным временем стала равной 3 ч.

Истинные солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями центра Солнца.

Средние солнечные сутки — промежуток времени между двумя последовательными средними полднями.

Истинными солнечными сутками пользоваться для измерения времени неудобно из-за их неравномерности. Для этого используются средние солнечные сутки. При определении истинных солнечных суток рассматривается движение центра солнечного диска, а при определении средних солнечных суток — движение среднего экваториального Солнца.

Звездные сутки — промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями точки весеннего равноденствия.

Всемирное время — местное среднее солнечное время Гринвичского меридиана.

Линия перемены дат — граница, открывающая новую дату и день недели.

Международная линия перемены дат проходит через Берингов пролив между островами Тихого океана от Северного полюса до Южного полюса (меридиан 180°).

2. Календари

Календарь – система счета длительных промежутков времени, согласно которой устанавливается определенная продолжительность месяцев, их порядок в году и начальный момент отсчета лет. На протяжении истории человечества существовало более 200 различных календарей.

Любая календарная система опирается на три основные единицы измерения времени, а именно:

• средние солнечные сутки;

• синодический (или лунный) месяц;

• тропический (или солнечный) год.

Существует 3 типа календарных систем:

• лунные календарь;

• лунно-солнечные календари;

• солнечные календари.

В лунном календаре год делится на 12 месяцев, содержащих попеременно 30 или 29 суток. Всего в лунном календаре 354 или 355 средних солнечных суток, т.е. он короче солнечного года примерно на 10 суток.

В лунно-солнечных календарях сумма некоторого количества лунных месяцев приблизительно соответствует продолжительности тропического года.

По солнечному календарю год состоит из 12 месяцев по 30 дней в каждом, а в конце года добавляется еще 5 праздничных дней.

На первом этапе развития цивилизации некоторые народы пользовались лунными календарями, так как смена фаз Луны - одно из самых легко наблюдаемых небесных явлений.

Со временем лунный календарь переставал удовлетворять потребности населения, так как земледельческие работы привязаны к смене сезонов, то есть движению Солнца. Поэтому лунные календари заменялись лунно-солнечными или солнечными календарями.

В солнечном календаре за основу берется продолжительность тропического года - промежутка времени между двумя последовательными прохождениями центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Тропический год составляет 365 суток 5 часов 48 минут 46,1 секунды.

В Древнем Египте в V тысячелетии до н.э. был введен солнечный календарь, который состоял из 12 месяцев по 30 дней в каждом и дополнительных 5 дней в конце года. Такой календарь давал ежегодно отставание в 0,25 суток, или 1 год за 1460 лет.

Юлианский календарь - непосредственный предшественник современного - разработан в Древнем Риме по поручению Юлия Цезаря в 45 году до н.э. В юлианском календаре каждые четыре последовательных года состоят из трех по 365 дней и одного високосного в 366 дней. Год юлианского счисления длиннее тропического года на 11 минут 14 секунд, что давало ошибку в 1 сутки за 128 лет, или 3 суток примерно за 400 лет.

Юлианский календарь был принят в качестве христианского в 325 г. н.э., и ко второй половине XVI в. расхождение достигло уже 10 суток. Для исправления расхождения папа римский Григорий XIII в 1582 г. ввел новый стиль, календарь, названный по его имени григорианским.

При этом, чтобы средний календарный год лучше соответствовал солнечному, было решено каждые 400 лет выбрасывать из счета 3 суток путем сокращения високосных лет.

Любой год, который делится на 4 без остатка, является високосным годом: например, 1988, 1992 и 1996 годы являются високосными годами.

Тем не менее, есть еще небольшая ошибка, которая должна быть учтена. Чтобы устранить эту ошибку, григорианский календарь предусматривает, что год, который делится без остатка на 100 (например, 1900) является високосным годом только в том случае, если он также без остатка делится на 400.

По этой причине следующие годы не являются високосными:

1700, 1800, 1900, 2100, 2200, 2300, 2500, 2600

Это потому, что они делятся без остатка на 100, но не на 400.

Следующие годы – високосные: 1600, 2000, 2400

Это потому, что они делятся без остатка на 100 и 400.

В России новый стиль был введен с 1 февраля 1918 г. К этому времени между новым и старым стилем накопилась разница в 13 дней. Эта разница сохранится до 2100 г.

Нумерация лет и по-новому, и по старому стилю ведется от года Рождества Христова, наступления новой эры. В России новая эра была введена указом Петра I, согласно которому после 31 декабря 7208 г. «от сотворения мира» наступило 1 января 1700 г. от Рождества Христова.