Tropisk år

Et tropisk år (også kendt som et solår ) er i generel forstand det tidsrum, hvor Solen fuldender en cyklus af årstiderne, set fra Jorden , for eksempel tiden fra en forårsjævndøgn til den næste, eller fra en dag i sommersolhverv til en anden. Siden antikken har astronomer gradvist forfinet definitionen af ​​det tropiske år og definerer det nu som den tid, det tager for Solens gennemsnitlige tropiske længdegrad (længdeposition langs ekliptikken i forhold til positionen ved forårsjævndøgn) til at stige med 360 grader (dvs. , for at fuldføre en hel sæsonbestemt cyklus) [1] .

Længden af ​​det tropiske år

Per definition er et tropisk år den tid, det tager for Solen, startende fra en valgt ekliptisk længdegrad , at fuldføre en komplet cyklus af årstiderne og vende tilbage til den samme ekliptiske længdegrad. Før vi overvejer et eksempel, bør begrebet jævndøgn afklares. Når man udfører beregninger i solsystemet, bruges to vigtige planer: ekliptikkens plan (Jordens kredsløb om Solen) og planet for den himmelske ækvator (projektionen af ​​Jordens ækvator i rummet). Disse fly har en skæringslinje. Retningen langs denne skæringslinje fra Jorden mod stjernebilledet Fiskene  er martsjævndøgn, som er angivet med symbolet ♈ (symbolet ligner vædders horn og er et symbol på stjernebilledet Vædderen , hvor jævndøgn var placeret i den fjerne fortid). Den modsatte retning langs linjen mod stjernebilledet Jomfruen er septemberjævndøgn og er angivet med symbolet ♎ (igen henviser symbolet til stjernebilledet Vægten , hvor jævndøgn var i oldtiden). På grund af jordens akses præcession og nutation ændres disse retninger i forhold til retningen til fjerne stjerner og galakser , hvortil retningerne ikke har en mærkbar forskydning på grund af den store afstand til disse objekter (se Internationalt himmelreferencesystem ).

Solens ekliptiske længdegrad er vinklen mellem ♈ og Solen, målt mod øst langs ekliptika. Dens måling er fyldt med visse vanskeligheder, da Solen bevæger sig, og retningen i forhold til hvilken vinklen måles også bevæger sig. Til en sådan måling er det praktisk at have en fast (med hensyn til fjerne stjerner) retning. Retningen ♈ ved middagstid den 1. januar 2000 er valgt som en sådan retning, den er angivet med symbolet ♈ 0 .

Ved at bruge denne definition blev forårsjævndøgn registreret den 20. marts 2009 kl. 11:44:43.6. Næste jævndøgn var 20. marts 2010 kl. 17.33:18.1, hvilket gav et tropisk år på 365 dage 5 timer 48 minutter 34,5 sekunder. Solen og ♈ bevæger sig i modsatte retninger. Da Solen og ♈ mødtes i marts 2010 ved jævndøgn, passerede Solen mod øst i en vinkel på 359° 59' 09" og ♈ bevægede sig vestpå 51" i alt 360° (alt i forhold til ♈ 0 ).

Hvis en anden ekliptisk længdegrad af Solen vælges som referencepunkt, vil længden af ​​det tropiske år allerede være anderledes. Dette skyldes det faktum, at selvom ændringen ♈ sker med en næsten konstant hastighed [2] , men der er betydelige variationer i Solens vinkelhastighed . Således "sparer" de omkring 50 buesekunder, som Solen ikke passerer gennem ekliptikken i et helt tropisk år, en anden mængde tid afhængigt af positionen i kredsløbet.

Gennemsnitlig længde af det tropiske år ved forårsjævndøgn

Som nævnt ovenfor afhænger længden af ​​det tropiske år af valget af referencepunkt. Astronomer kom ikke umiddelbart til en samlet metode, men oftest valgte de en af ​​jævndøgn som referencepunkt, fordi fejlen i disse perioder er minimal. Sammenligning af målinger af tropiske år i flere på hinanden følgende år afslørede forskelle forbundet med nutation og planetariske forstyrrelser, der virker på Solen. Meos og Savoy i [1] giver følgende eksempler på intervaller mellem forårsjævndøgn:

Indtil begyndelsen af ​​det 19. århundrede blev varigheden af ​​det tropiske år bestemt ved at sammenligne datoerne for jævndøgn over en længere periode. Denne tilgang gjorde det muligt at beregne den gennemsnitlige længde af det tropiske år [1] .

Sammenligning af værdierne af de gennemsnitlige tidsintervaller mellem jævndøgn og solhverv for det astronomiske år 0 (1 år f.Kr. ifølge den traditionelle beretning) og år 2000 er præsenteret [1] i tabellen:

Den aktuelle værdi af den gennemsnitlige længde af det tropiske år

Den gennemsnitlige varighed af det tropiske år siden 1. januar 2000 er 365,2421897 dage eller 365 dage 5 timer 48 minutter 45,19 sekunder. Denne værdi ændres ret langsomt. Et udtryk egnet til at beregne længden af ​​et tropisk år i en fjern fortid:

hvor T  er tiden i julianske århundreder (1 juliansk århundrede er præcis 36.525 dage) regnet fra middag den 1. januar 2000 [3] [4]

Variationer i længden af ​​det tropiske år

Med Jordens uforstyrrede (Keplerianske) bevægelse ville varigheden af ​​det tropiske år være en konstant i tid. Jordens faktiske orbitale bevægelse er dog forstyrret [5] . Konsekvensen af ​​Jordens forstyrrede bevægelse er interårlige variationer i varigheden af ​​det tropiske år. Undersøgelser viser [6] at disse variationer er periodiske, da de er forbundet med periodiske forstyrrelser af Jordens kredsløbsbevægelser af de nærmeste himmellegemer. Hovedperioden i variationerne er en treårig cyklus med en gennemsnitlig amplitude på 0,006659 dage (9 minutter 35 sekunder). Denne cyklus skifter som regel hvert 8. eller 11. år med en to-årig cyklus, hvis gennemsnitlige amplitude er 0,004676 dage (6 minutter og 44 sekunder). to- og tre-års periodicitet forklares ved sammenligneligheden i Jordens kredsløbsbevægelse og de nærmeste planeter - Mars (kredsløbsresonans 2:1) og Venus (3:5). I deres skiftevis danner to- og treårige cyklusser serier, der varer 8 (2+3+3) og 11 (2+3+3+3) år, hvilket svarer til faserne i den 19-årige nutationscyklus [7] .

Kalenderår

Den gregorianske kalender , som bruges til civile formål, er den internationale standard. Dette er en solkalender (den blev opfundet for at holde sig synkroniseret med det tropiske år). Den har en periodicitet på 400 år (146.097 dage). Måneder, datoer og ugedage gentages fuldstændigt i hver periode. Gennemsnitlig længde af et kalenderår: 146.097 / 400 = 365.2425 dage, hvilket giver en god tilnærmelse til et tropisk år.

Den gregorianske kalender er en forbedret version af den julianske kalender . På tidspunktet for reformen i 1582 var datoen for forårsjævndøgn flyttet med omkring 10 dage, fra den 21. marts - under det første koncil i Nikæa i 325 - til den 11. marts. Den sande motivation for reformerne var ikke primært et spørgsmål om at bringe landbrugets cyklusser tilbage til, hvor de engang var i sæsoncyklussen, de kristnes største bekymring var den korrekte overholdelse af påsken. Reglerne, der blev brugt til at beregne datoen for påsken , brugte den sædvanlige dato for forårsjævndøgn (21. marts), og det blev anset for vigtigt at holde 21. marts tæt på selve jævndøgn [8] . Også foreslået og brugt af de fleste autocefale ortodokse kirker er den nye julianske kalender (en fejl på en dag i 43.500 år).

Hvis samfundet i fremtiden fortsat lægger vægt på synkronisering mellem den civile kalender og årstiderne, vil der med tiden være behov for en ny reform af kalenderen. Hvis det tropiske år er 1900 med 365,242199 dage, så er den gregorianske kalender 10.000 år bagud med omkring 3 dage og 17 minutter. 33 sek. Ved at øge denne fejl falder længden af ​​det tropiske år (målt i jordtid) med en hastighed på omkring 0,53 s pr. 100 tropiske år. Derudover stiger den gennemsnitlige soldag med 1,5 ms pr. 100 tropiske år. Disse effekter vil få kalenderen til at skifte med 1 dag om 3200 år. De foreslåede forskellige muligheder for yderligere forbedring af kalenderen synes endnu ikke relevante [9] . Desuden, da den gregorianske reform havde til formål at synkronisere kalenderen ikke med årstiderne, men med forårsjævndøgn, så skulle nøjagtigheden af ​​kalenderen vurderes ikke ud fra længden af ​​det gennemsnitlige tropeår, men efter forårsjævndøgn. jævndøgn år. Og, som det følger af tabellen ovenfor, klarer den gregorianske kalender denne opgave i vor tid så godt, at en fejl på én dag ikke vil opstå tidligere end om 10.000 år [10] [11] .

Se også

• År
• Bessel år
• siderisk periode

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 Meeus, J., Savoie, D. The history of the tropical year Journal of the British Astronomical Association , 102(1), 40-42. Arkiveret 27. februar 2007 på Wayback Machine 
2. ↑ Seidelmann, PK (Red.). (1992). Forklaringstillæg til Astronomisk almanak . Sausalito, CA: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7 
3. ↑ McCarthy D. & Seidelmann, PK Tid fra jordens rotation til atomfysik  . – Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. - S. 351. - ISBN 9783527407804 .
4. ↑ Sekulære udtryk for de klassiske planetteorier ved hjælp af resultaterne af generel teori. Astronomy and Astrophysics , 157, 59-70. ISSN 0004-6361 Arkiveret 8. december 2013 på Wayback Machine 
5. ↑ Duboshin G. N. Himmelmekanik. Hovedopgaver og metoder. — M.: Nauka, 1975. — 800 s.
6. ↑ Fedorov V. M. Mellemårige variationer i varigheden af ​​det tropiske år // Rapporter fra Det Russiske Videnskabsakademi, 2013. - v. 451. - Nr. 1, - s. 95-97. (2013). Hentet 20. april 2015. Arkiveret fra originalen 9. maj 2021. (ubestemt)
7. ↑ Fedorov V. M. Latitudinel variabilitet af indkommende solstråling i forskellige tidscyklusser // Rapporter fra Det Russiske Videnskabsakademi, 2015, bind 460, nr. 3, s. 339-342. (2015). Hentet 20. april 2015. Arkiveret fra originalen 27. april 2015. (ubestemt)
8. ↑ Den vestlige kalender - "Intolerabilis, horribilis, et derisibilis"; fire århundreders utilfredshed. I GV Coyne, M.A. Hoskin, & O. Pedersen (red.). Gregoriansk reform af kalenderen . Vatikanets observatorium.
9. ↑ Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, korrigeret genoptryk af 1999). Oxford-ledsager til året . Oxford University Press.
10. ↑ S. Cassidy, Error in statement of tropical year Archived January 28, 2022 at the Wayback Machine , 1996
11. ↑ M. L. Gorodetsky , Om spørgsmålet om nøjagtigheden af ​​den gregorianske kalender og månens cyklus // Historisk og astronomisk forskning, Vol. XXXV. -M.: Fizmatlit, 2010, C. 289-293.

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk Britannica (online)