Лемдік уақыт

Гринвич меридианындағы орташа күн уақытының көпшілік келіскен аталуы – бүкіләлемдік уақыт(UT (Universal Time)). Бүкіләлемдік UT уақыты орташа экваторлық күннің Гринвич меридианына қатысты сағаттық бұрышына 12^h қосу арқылы табылады.

Гринвич меридианының жергілікті орташа күндік уақыты - әлемдік уақыт деп аталады. Жоғарыдағы теңдеуде T_m2 = T₀, l ₂ = 0, T_m1 = T_m и l ₁ = l деп қабылдасақ, онда

T_m = T₀ + l ,

Уақыт бірлігінің ұзақтығы Күннің немесе көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінің бірінен соң бірі болатын аттас кульминациялар арасындағы уақыт аралығының бөлігі ретінде анықталады. Шкаланың екеуі де Жер айналуымен анықталатындықтан, олар бір бірімен байланыста болады: бір шкаладан екіншіні дәлме-дәл қатынастар арқылы алуға болады. Жоғарыда айтылғандай, бұл шкалалардың негізгі кемшілігі – олардың бірқалыпсыздығы: Жер айналу жылдамдығы айнымалы болғандықтан уақыт бірлігінің ұзақтығы да айнымалы болады, және де оның өзгеруінің дәл заңы белгісіз.

Уақыт бірлігінің ұзақтығына Жер полюсі қозғалысының әсерін болдырмау және Жердің айналу жылдамдығының өзгерістерінің әсерін ескермеу мақсатында бүкіләлемдік уақыттың бірнеше жүйесін (шкаласын) қолданады (айырады).

1) UТ0 уақыты – ол бақылаулардан өлшенетін бүкіләлемдік уақыт, яғни Жердің лездік полюсіне сәйкес келетін лездік гринвич меридианындағы уақыт. UТ0 уақытты анықтаумен арнайы ұйымдар – уақыт қызметтері айналысқан, олар жұлдыздарды жүйелі түрде түрлі астрометриялық аспаптар (фотографиялық зенитті құбырлар, пассажды аспаптар, астролябиялар) көмегімен бақылаған.

2) UТ1= UТ0+Dl уақыты – Жер полюсінің орташа орналасуымен анықталатын орташа гринвич меридианының уақыты, ол UТ0 уақытынан лездік полюстің орташа полюске қатысты ығысуынан болатын бақылаушы бойлығының Dl өзгеруіне түзету арқылы алынады.

3) UТ2= UТ1+ DT_S= UТ0+Dl+DT_S уақыты – од Жер айналуының бұрыштық жылдамдықтың DT_S маусымдық периодты вариацияларға түзетілген орташа гринвич меридианының уақыты.

Бұлардың ішінде ең маңызды болып UТ1 жүйе табылады, ол Жердің нақты айналуымен байланысты, орташа гринвич меридианының (яғни жер координаттар жүйенің х осінің) бағдарлануын анықтайды. UТ0 мен UТ2 шкалалары қазіргі заманда қолданбайды дерлік, өйткені UТ1 уақыты қазір радиоинтерферометрлердің өлшеулері негізінде, UТ0 уақытын қолданбай-ақ анықталады (ал бұрын UТ1 уақыты UТ0 уақыты полюстің қозғалысына түзетіліп анықталған еді). UТ2 шкаласы да негізінен 1972 ж. дейін қолданған еді.

4) 1979 жылы ХАО-ң ұсынысы бойынша UТ1R деп белгіленетін бүкіләлемдік уақыттың тағы бір шкаласы енгізілген. Ол UТ1 уақыттан аймақтық тасулардың қысқа мерзімді (периодтары 35 тәуліктен аз) эффектерді шығарып тасталғанымен ерекше.

5) 1964 жылынан бастап UТС (Universal Time Coordinated) деп белгіленетін бүкіләлемдік келісілген уақыт жүйесі қолданылады, ол Жердің тәуліктік айналуымен емес, уақыттың TAI атомдық шкаласымен байланысты.

UТС уақыты бірқалыпты TAI уақытына байланысты болғандықтан, оның бірқалыпсыз UТ1 уақытынан айнымалы шамаға айырылып тұратыны түсінікті. 1972 жылының 1 қаңтарынан бастап, UТ1- UТС айырмасы ±0,9 с аспау үшін, UТС жүйесінде жұмыс істейтін сағаттардың көрсетуін ±1 с-ке өзгерту енгізілген (1.21 сурет).

(Одан бұрын UТ мен UТС шкаладарының жақындығы басқа тәсіл арқылы қамсыздандырылған еді). Бұл өзгерту 1 секундты көбінесе 31 желтоқсан және (немесе) 30 маусымда қосу арқылы жүзеге асырылады.

Сөйтіп, UТС уақыт шкаласы атомдық болып табылады, бірақ TAI шкаласынан секундтардың бүтін санына айырылады.

1.21 сурет - UT1-UTC айырмасы; MJD - модификацияланған юлиан күні

ΔАТ= ТАI- UТC шаманың 1972-1999 жж. аралығындағы өзгеруі төмендегі кестеде келтірілген.

UТ1 жүйе уақытты күнделікті өмірде өлшеудің негізі болып табылады, өйткені оған белгілері радиожелі арқылы берілетін UТС жүйесі жоғарыда көрсетілген тәсілмен байланыстырылған (UТ1-UТС айырмасы ±0,9 с аспайды). Астрономиялық бақылаулар мезеттері де UТС жүйесінде тіркеледі.

Бірақ UТС уақытын анықтаудың айтылған тәсілі соңғы жылдары күнделікті өмірде кең таралған серіктік навигациялық жүйелердің, телекоммуникациялық жүйелердің жұмысы үшін ыңғайсыз болып табылады. Электрондық байланыс қызметінің кең таралауына байланысты, қабылдағыш-таратқыш қондырғылардың сенімді жұмысы үшін олардың дәлме-дәл синхронизациясы қажет: уақыттағы 1 с қателігі Жер бетіндегі координаттардың ~500 м қателігіне сәйкес келеді, мұндай қателік тұтынушыларды қазір қанағаттандырмайды. Ал UТС уақытқа 1 секундты қосу мезетінде қабылдағыш-таратқыш қондырғылар арасындағы синхронизация бұзылу мүмкін. Айтылған кемшіліктерді жою мақсатында UТС жүйесі қайта анықталу мүмкін, бұл мәселені шешуде көптеген халық аралық ұйымдар (Телекоммуникациялық одақ, Геодезия ассоциациясы, Радиоғылымдар одағы, Өлшемдер мен таразылар бюросы, навигациялық есептерді шешетін ұйымдар) қызығушылық танытуда.

1.11.7. Жергілікті уақыт және бойлық

Берілген географиялық меридиандағы өлшенген уақыт – осы меридианның жергілікті уақыты деп аталады. Бірдей меридиандағы көктемгі күн теңелу нүктесінің сағаттық бұрышы қандай болмасын мезет үшін бірдей болады.

Кез-келген жергілікті уақыттардың екі меридиандағы айырымы мынаған тең:

,

мұндағы - бойлық, - жұлдыздық уақыт, - орташа күн уақыты, - шын күн уақыты.

Жердегі кез-келген пункт үшін жергілікті орташа уақыт осы мезеттегі әлемдік уақытты берілген пункттің бойлығына қосқанға тең.