第二章坐标系统和时间系统.pptx

第二章坐标系统和时间系统 (一);第一节 地球的运转;① 行星运行的轨道是一个椭圆，该椭圆的一个焦点与太阳的质心相重合 ② 行星质心与太阳质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等 ③ 行星运动周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量;;：以地球质心为中心以无穷大为半径的假想球体。;:地球公转的轨道面与天球相交的大圆，黄道面与赤道面的夹角，称为黄赤交角，约为 。 :当太阳在黄道上从天球南半球刚北半球运行时，黄道与天球赤道的交点r。;;2. 地球自转：绕其自身旋转轴的转动。周期为24小时。;岁差;2）章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，大致成椭圆形轨迹，其长半径约为9.2″，周期约为18.6年。这种现象称为章动。;真赤道: 某一时刻的赤道.(由于岁差和章动的影响,每一时刻赤道的位置不同);2.2 地轴对于地球本体内部结构的相对位置变化（极移） 1.极移：地球自转轴相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化，称为地极移动，简称极移。 2.瞬时极：与观测瞬间相对应的自转轴所处的位置，称为该瞬时的地球极轴，相应的极点称为瞬时极。 ;5.地极坐标系：以CIO为原点，零子午线方向为X轴，以零子午线以西为了描述90°子午线为y轴。用来描述极移规律。任意瞬时t的极点位置可用( )表示。 ;;第二节 时间系统; 在实际应用中，根据需要选取满足上述条件的周期运动，从而定义了多种时间系统。 例如： （1）以地球自转运动为基础，建立了恒星时(ST)和世界时(UT)； （2）以地球公转运动为基础，建立了历书时(ET)，并进一步发展 为太阳系质心力学时(TDB)和地球质心力学时(TDT)； （3）以物质内部原子运动特征为基础，建立了原子时(TAI)。;1. 恒星时（ST） 定义：以春分点为参考点，由它的周日视运动所确定的时间称为恒星时。 计量时间单位：恒星日、恒星时、恒星分、恒星秒； （1）恒星日：春分点连续两次经过同一子午圈上中天的时间间隔。 一恒星日=24恒星时=1440恒星分=86400恒星秒 （2）分类：真恒星时和平恒星时。 真恒星时等于真春分点的地方时角(LAST)，平恒星时等于平春分 点的地方时角(LMST) （3）某一地点的恒星时：在数值上等于春分点相对于这一地方子午圈 的时角。 ;(4) 真春分点的格林尼治时角(GAST)、平春分点的格林尼治时角 (GMST)与LAST、LMST的关系：;2.平太阳时（MT） （1）真太阳时:以真太阳作为参考点，由它的周日视运动所确定的 时间； （2）平太阳:由于真太阳的视运动速度是不均匀的，因而真太阳时 不是均匀的时间尺度。为此引入虚拟的在赤道上匀速运行的 平太阳，其速度等于真太阳周年运动的平均速度。 （3）平太阳时:以平太阳作为参考点，由它的周日视运动所确定的 时间。 （4）计量时间单位：平太阳日、平太阳小时、平太阳分、平太阳 秒；;（5）平太阳日:平太阳连续两次经过同一子午圈的时间间隔. 一回归年=365太阳日 一平太阳日=24平太阳小时=1440平太阳分=86400平太阳秒。 平太阳时与日常生活中使用的时间系统是一致的，通常钟表所指 示的时刻正是平太阳时。;UT0:未经任何改正的世界时 UT1:经过极移改正的世界时 UT2:在UT1的基础上经过地球自转速度的季节性改正的世界时;4.原子时（AT） （1）原子时：是以物质内部原子运动的特征为基础建立的时 间系统。 （2）原子时的尺度标准：(在海平面实现的原子秒)国际制秒 （SI）。 （3）原子秒：在零磁场下，铯-133原子基态两个超精细能级 间跃迁辐射9192631770周所持续的时间。 （4）国际原子时（TAI）：起点定在1958年1月1日0时0分0秒 （UT2）即 规定在这一瞬间原子时时刻与世界时刻重 合。但事后发现，在该瞬间TAI与世界时的时刻之差为 0.0039秒。 国际原子时(TAI)的原点由下式确定：AT=UT2-0.0039(s);5 .协调世界时UTC （1）协调世界时UTC:由于地球自转速度有变慢的趋势，为了 避免世界时和原子时产生过大偏差而采用的一种以原子 时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时的一种折衷的 时间系统。 当二者之差超过±0.9秒时，便在协调世界时UTC加 入一闰秒。闰秒一 般