Độ chính thức của vòng quay trái đất mỗi ngày

16

Làm thế nào mức độ chính thức đến một điểm thập phân xin vui lòng, về vòng quay của trái đất trong một ngày. Có thể xác nhận rằng nó chính xác là 360 độ bằng dữ liệu chính thức? Cảm ơn bạn trước.

earth rotation

— Tự động hóa
nguồn

11

Chính thức theo cái gì hay của ai?

— jpmc26

Một tìm kiếm nhanh cho thấy chưa có ai sử dụng cụm từ "bước nhảy vọt thứ hai", vì vậy tôi sẽ: en.wikipedia.org/wiki/Leap_second Ngoài ra, để chính thức: hpiers.obspm.fr/eop-pc/models/constants.html

— barrycarter

32

Đầu tiên, chúng ta cần quyết định định nghĩa "ngày" nào để sử dụng. Có một số loại ngày:

Ngày mặt trời rõ ràng : thời gian giữa hai cực điểm liên tiếp của Mặt trời (buổi trưa rõ ràng) từ một người quan sát trên Trái đất cố định;
Ngày mặt trời trung bình : một ngày mặt trời trung bình hơn, trung bình hơn mà không có sự thay đổi theo mùa;
Ngày Stellar / Sidereal : thời gian cần thiết để Trái đất quay một lần so với các ngôi sao;
Ngày SI : một đơn vị thời gian chứa chính xác 86.400 SI giây được xác định bởi các nguyên tử xê-ri.

Vì chúng ta thường đề cập đến chu kỳ ngày / đêm truyền thống khi chúng ta nói "ngày", điều này có nghĩa là một dạng của thời gian mặt trời. Để có được giá trị trung bình hơn, hãy sử dụng ngày mặt trời trung bình.

Công thức hiện tại liên kết Góc quay Trái đất (ERA) với xấp xỉ hiện đại của thời gian mặt trời trung bình, UT1 (về cơ bản là đồng hồ của Trái đất theo chu kỳ ngày / đêm trung bình), theo định nghĩa:

E R Một = = 2 π (0,7790572732640 + 1,00273781191135448 T_{bạn}) radian

$ERA = 2π(0.7790572732640 + 1.00273781191135448 T_u) \text{ radians}$

Trong đó là ngày Julian UT1 - 2451545.0 $Tu$

Vì vậy, theo công thức này, một ngày (UT1) là 1,00273781191135448 Vòng quay trái đất, nhân với 360 ° là khoảng 360.98561 ° . Tuy nhiên, vòng quay và cuộc cách mạng của Trái đất không phải là hằng số và luôn thay đổi với tốc độ không thể đoán trước, do đó góc không hoàn hảo, nhưng những thay đổi rất chậm. Vì vậy, đây là một xấp xỉ hiện đại hơn là một giá trị chính xác. Làm tròn đến một vị trí thập phân, điều này mang lại cho bạn 361,0 ° , một con số có thể sẽ vẫn đúng trong ít nhất vài milimet.

Nếu bạn muốn biết số lượng vòng quay Trái đất cho mỗi ngày SI, bạn thật may mắn: có thể tham khảo các báo cáo về hướng của Trái đất (chuyển động quay và chuyển động cực) nhờ vào IERS. Các giá trị được lập bảng cho mỗi UTC 0 giờ mỗi ngày trong các ấn phẩm IERS, cho phép lấy được góc mà Trái đất quay trong mỗi 86.400 SI giây, cho phép theo dõi một cách khoa học các vòng quay của Trái đất so với đơn vị thời gian rất ổn định được nhận ra bởi đồng hồ nguyên tử. Ngày nay, vòng quay của Trái đất được đo và báo cáo nhờ kính viễn vọng vô tuyến và VLBI quan sát các vật thể ở xa trong vũ trụ. Các báo cáo chính thức về định hướng của nó, Thông số Định hướng Trái đất được công bố trên Trang web IERS .

Ví dụ, đây là một biểu đồ hiển thị số vòng quay Trái đất cứ sau 86.400 giây được xây dựng với dữ liệu IERS của năm ngoái:

Như chúng ta có thể thấy, có một số biến thể theo mùa, định kỳ và không thể đoán trước được trong vòng quay của Trái đất.

— FSimardGIS
nguồn

22

Điều này là một chút phức tạp hơn nó có vẻ. Trước hết, định nghĩa về một ngày quan trọng đối với người trái đất của chúng ta là lượng thời gian trung bình từ một buổi trưa mặt trời đến ngày tiếp theo (hoặc cách khác, thời gian để Mặt trời xuất hiện trên cùng một kinh tuyến từ ngày này sang ngày khác); nó được gọi là một ngày mặt trời. Ngày thiên văn, đó là thời gian cần thiết để một ngôi sao ở xa nào đó xuất hiện trên cùng một kinh tuyến từ ngày này sang ngày khác, không phải là ngày thực sự quan trọng đối với chúng ta; đây cũng là khoảng thời gian để Trái đất quay 360 độ.

Trong khi Trái đất đang quay trên trục của nó, nó cũng đang đi dọc theo quỹ đạo của nó. Trong khoảng thời gian cần thiết để hoàn thành một cuộc cách mạng, nó cũng đã di chuyển khoảng một độ dọc theo quỹ đạo của nó để Mặt trời xuất hiện trên cùng một kinh tuyến, Trái đất phải xoay khoảng 361 độ.

Nhưng sau đó gần perihelion (cách tiếp cận gần nhất với Mặt trời, vào khoảng tháng 1), nó di chuyển thậm chí nhanh hơn, vì vậy nó phải xoay hơn 361 độ. Gần aphelion, nó di chuyển chậm hơn, do đó Trái đất phải quay dưới 361 độ.

Đối với câu hỏi thực tế của bạn, do sự phức tạp của các biến thể quỹ đạo của Trái đất, tôi không chắc nó có thể trả lời được.

— BillDe
nguồn

“ Ngày hôm năng lượng mặt trời thực sự có xu hướng được lâu hơn gần điểm cận nhật khi mặt trời dường như di chuyển dọc theo đường hoàng đạo thông qua một góc lớn hơn thường lệ, lấy khoảng 10 giây thời gian để làm như vậy. Ngược lại, nó ngắn hơn khoảng 10 giây gần aphelion. Nó dài hơn khoảng 20 giây gần một chí khi hình chiếu chuyển động rõ ràng của Mặt trời dọc theo đường hoàng đạo lên xích đạo thiên thể khiến Mặt trời di chuyển qua một góc lớn hơn bình thường. Ngược lại, gần một điểm cân bằng, phép chiếu lên xích đạo ngắn hơn khoảng 20 giây . Tôi đang cố gắng tìm hiểu làm thế nào sự tấn công có thể ảnh hưởng đến nó nhiều như vậy

— Tự động hóa

2

@Autodidact: Ở perihelion, chúng ta ở gần mặt trời hơn khoảng 3,3% so với aphelion, do đó theo định luật thứ hai của Kepler, tốc độ tuyến tính của trái đất so với mặt trời nhanh hơn khoảng 3,3%. Tuy nhiên, gần mặt trời hơn cũng có nghĩa là cứ mỗi km chúng ta di chuyển , góc với mặt trời sẽ thay đổi thêm khoảng 3,3%. Các hiệu ứng này cộng lại với nhau, do đó tốc độ rõ ràng của mặt trời trong số các ngôi sao cố định nhanh hơn khoảng 6,6% khi perihelion. Điều này làm cho sự khác biệt giữa ngày mặt trời và ngày thiên văn lớn hơn 6,6%, thực sự hoạt động trong khoảng 15 giây. (Bỏ qua ảnh hưởng của độ nghiêng dọc trục).

— hmakholm còn lại của Monica

(Vẫn còn một sự khác biệt của một vài giây từ nguồn bạn đang trích dẫn, nhưng tôi sẽ phấn đó lên làm tròn Hãy nhớ rằng "khoảng 10 giây" chỉ có một chữ số đáng kể.!)

— hmakholm còn sót lại Monica

14

Có thể xác nhận rằng nó chính xác là 360 độ bằng dữ liệu chính thức?

TL; DR: Không, không thể. Thay vào đó, nó có thể được xác nhận là 361,0 độ.

Theo hiểu biết của tôi:

Thời gian quay của Trái đất rất gần với 23 giờ, 56 phút, 4,1 giây hoặc 86164,1 giây. Đó gọi là một ngày thiên văn

Một ngày được xác định là 24 giờ, hoặc 86400.0 giây.

Vì vậy, trong một ngày, nó biến

360 ° \times \frac{86400.0}{86164.1} \approx 360.986 °

$360° \times \frac{86400.0}{86164.1} \approx 360.986°$

Làm tròn "đến một điểm thập phân xin vui lòng" đó là 361.0 °.

Sử dụng "Dữ liệu chính thức":

Tờ thông tin về Trái đất của NASA: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planacco/factsheet/earthfact.html

Sidereal rotation period (hrs)   23.9345    
Length of day (hrs)              24.0000

360 ° \times \frac{24.0000}{23,9345} \approx 360.985 °

$360° \times \frac{24.0000}{23.9345} \approx 360.985°$

Làm tròn "đến một điểm thập phân xin vui lòng" một lần nữa, đó vẫn là 361.0 °.

— ồ
nguồn

@Jasper bạn đang nói về một ngày mặt trời không phải là một ngày thiên văn . Câu hỏi đặt ra về sự quay của Trái đất phải được xem xét trong một khung quán tính, và đó là một ngày thiên văn. Một ngày chính xác là 24 giờ, hoặc 86400 giây. Ngày mặt trời không thực sự được sử dụng trong đo thời gian nữa vì những ảnh hưởng bạn đã đề cập.

— uhoh

1

Một cách khác để có được vòng quay chính xác theo độ mỗi ngày trong suốt cả năm là chỉ cần lấy 360 độ (thêm một vòng quay mỗi năm) và chia cho 365 ngày trong năm. Điều đó đến với .9864953698649537 THÊM mỗi ngày hơn một vòng quay chính xác 360 độ. Vì vậy, vòng quay trung bình trong suốt một năm của trái đất quay bao nhiêu độ, (theo mô hình nhật tâm), là 360.9864953698649537 độ quay mỗi ngày mặt trời. Điều đó có nghĩa là trong một giờ; 15.0410958904109589 độ.

— Larry Thomas Jones
nguồn

2

Năm gần với 365,25 ngày hơn 365,00 ngày.

— Mike G

Những gì Mike G nói. Cũng lưu ý rằng có khá nhiều cách để xác định một năm, xem Wikipedia . Đối với ứng dụng này, bạn có thể sử dụng năm thiên văn hoặc dị thường, hoặc có lẽ là một trong những năm nhiệt đới.

— PM 2Ring