Вопрос про длительность солнечных суток

[Д.И.В.]

Почитайте хоть что-нибудь.   В т.ч. и исходную тему.
Или, например, как я написал ранее, Википедию: : уравнение времени и аналемма.
Или вы только писатель?

Ладно, я знаю что в разное время года Солнце то запаздывает в прохождении через меридиан, то наоборот проходит его раньше чем любая из звезд. Это действительно зависит от положения на орбите. Более точно та цитата что я привордил выше звучит вот как: "Солнце показывает время обманчиво". Но к конкретике этого вопроса пока не готов. В смысле формул и уравнений.

[Д.И.В.]

Рассматривая вопрос про длительность солнечных суток, попробуйте абстрагироваться, надо помнить о имеющихся фактах. Это: звёздные сутки, солнечные сутки (уравнение времени), поворот Земли на 1 градус за 4 минуты. Все остальные факторы влияют на определение точности измерения одного оборота Земли вокруг своей оси.

Вы забыли о том, что Земля летит со скоростью, по-моему, 30 км/сек вокруг Солнца. За один оборот вокруг оси она пролетает какое-то расстояние вокруг Солнца. Этим объясняется либо запаздываение либо наоборот опережение относительно звездных суток. Вот основная причина отличия звездных суток от солнечных. 

[сергей кудрявцев]

Цитата:Птыц
вы пытаетесь доказать, что уравнение времени определяется только эллиптичностью земной орбиты? Я правильно вас понимаю?
_________________________________________________ ________________________________________________
 Нет, яхочу сказать, что для измерения времени одного оборота Земли, подобные факты большого значения не имеют.
       Нарисуйте два положения Земли двигающейся по орбите вокруг Солнца. Для сравнительного анализа разместите   двух   наблюдателей    на     экваторе, расстояние   между ними в 180 градусов.  Измерение суточного времени они проводят одновременно. Н1 измеряет суточное время по звезде, Н2 по Солнцу.  Из—за движения Земли по орбите, Н1 будет первым определять суточное время, а Н2,по средним солнечным суткам, обречён быть вторым. Однако, 4 ноября, истинные солнечные сутки равны              24ч.-16м24с=23ч43м36с., что меньше звёздных суток. Объясните, как это могло получиться, чтобы обречённый быть вторым стал первым?
Сергей Кудрявцев

[Птыц]

сергей кудрявцев,
большое спасибо за пример. Он прекрасно показал в чем ваша ошибка.

Уравнение времени – это разница между истинным солнечным временем и средним солнечным временем. Но это никак не разница между истинной продолжительностью солнечных суток и средней продолжительностью солнечных суток.

Вот пример. Если мои часы отстают на 30 секунд в сутки, то через четыре месяца разница между "моим временем" и "правильным временем" достигнет минус одного часа. Но "мои сутки" будут длиннее "правильных суток" на 30 секунд в течение  всех четырех месяцев.

Для того, чтобы получить разницу между истинными солнечными сутками и средними солнечными сутками вы должны взять производную от уравнения времени по времени (с обратным знаком, разумеется).

Разница между длительностью двух последовательных истинных солнечных суткок (т.е. разница между двумя последовательными прохождениями Солнца через меридиан и следующими двумя последовательными прохождениями), измеренными по часам, идущим согласно среднему солнечному времени, не превышает 30 секунд (максимум, как я помню, где-то в районе 23 декабря).

Нарисуйте два положения Земли двигающейся по орбите вокруг Солнца. Для сравнительного анализа разместите   двух   наблюдателей    на     экваторе, расстояние   между ними в 180 градусов.  Измерение суточного времени они проводят одновременно. Н1 измеряет суточное время по звезде, Н2 по Солнцу.  Из—за движения Земли по орбите, Н1 будет первым определять суточное время, а Н2,по средним солнечным суткам, обречён быть вторым. Однако, 4 ноября, истинные солнечные сутки равны              24ч.-16м24с=23ч43м36с., что меньше звёздных суток. Объясните, как это могло получиться, чтобы обречённый быть вторым стал первым?

Кстати, 4 ноября разница между истинной продолжительностью солнечных суток и их средней продолжительностью равна нулю. Поэтому "обреченный быть вторым" так и останется "вторым".

P.S. Успехов в изучении астрономии.

[Valeriy Iljin]

Согласно измерениям крайние положения приходятся на начало февраля  и начало ноября, по аналемме- 21 июня и 22 декабря, а промежуточные на середину июля и середину мая…

Вы посмотрели рисунок? Согласно рисунку экстремумы должны быть (+/- неделя):
1) середина февраля
2) середина мая
3) конец июля
4) самый конец октября
что, собственно говоря, вы и наблюдали. Хотите посчитать точнее – воспользуйтесь формулой:
\[
\Delta t = -7.655\sin M+9.873\sin(2M+3.588)
\], где \(М\) – средняя аномалия Солнца,
разница времени – в минутах

  Уважаемый Птыц, спасибо за обстоятельные пояснения.
  Тогда, в этом случае, как можно объяснить неравномерность   проявления экстремумов относительно афелия и перигелия,  Земля вращается равномерно,  угол наклона земной оси вращения  практически постоянен.

[Д.И.В.]

как можно объяснить неравномерность   проявления экстремумов относительно афелия и перигелия,  Земля вращается равномерно,  угол наклона земной оси вращения  практически постоянен.

можно я скажу, а потом вы, как профи скажете глупость это или нет
Дело в том, что скорость Земли на орбите непостоянна. Она растет от афелия к перигелию и достигает максимума в области перигелия.

[Elentirmo]

ДИВ, это второй закон Кеплера.

[Д.И.В.]

ДИВ, это второй закон Кеплера.

причем тут 2-й закон. Речь идет про скорость на орбите. Чем больше скорость, тем позже, насколько я понял будет проходить Солнце через меридиан. или раньше, вот что-то не соображу сразу. короче от скорости на орбите зависит время прохождения Солнца через меридиан по сравнению со всеми звездами. Смотрите вашего нелюбимого Перельмана. Не чёкнутого нынешнего математика, который от миллиона отказался давеча, но того, что жил в Питере и умер во время войны.

[Elentirmo]

Почему же не любимого? Я очень люблю книги Перельмана.
Но то, что вы сформулировали (изменение скорости в зависимости от расстояния от фокуса), является одной из формулировок второго закона Кеплера. Почитайте что-нибудь еще кроме Шкловского. Например учебник Воронцова-Вельяминова или Левитана.

[Д.И.В.]

Почему же не любимого? Я очень люблю книги Перельмана.
Но то, что вы сформулировали (изменение скорости в зависимости от расстояния от фокуса), является одной из формулировок второго закона Кеплера.

да, закон площадей. Посмотрел и вспомнил.  Как раз в этом и суть. За равный промежуток времени одинаковые площади, но чем выше скорость тем больший путь проходит Земля по орбите. Следовательно, Солнце будет проходит через меридиан не одинаково вблизи афелия и перигелия.

[Elentirmo]

А надо смоделировать в любой проге-планетарии. Например определить моменты прохождения Солнца через меридиан 4 января и 5 января, а также 4 июля и 5 июля. И посмотреть разницу. Эти проги учитывают эксцентриситет и законы Кеплера. Поэтому если таковое есть, то оно проявится.

[Д.И.В.]

Поэтому если таковое есть, то оно проявится.

Думаю, что есть. Земля вращается вокруг оси с постоянной скоростью во всех точках орбиты. Но летит вокруг Солнца не с постоянной. Потому, в разных частях орбиты за время одного поворота вокруг оси Земля будет пролетать большее или меньшее расстояние по орбите. И Солнце будет смещаться.

[Elentirmo]

Вот потому-то и введены средние и истинные солнечные сутки.

[сергей кудрявцев]

цитата:Птыц
Уравнение времени – это разница между истинным солнечным временем и средним солнечным временем. Но это никак не разница между истинной продолжительностью солнечных суток и средней продолжительностью солнечных суток.

Уравнение времени  — астрономическое значение, учитывающее разницу между средним солнечным временем (средним местным временем наблюдателя), которое показывают обычные часы, и истинным солнечным временем, измеренным на том же меридиане.
Проще — разница между временем, которое показывают обычные часы, и временем, которое показывают солнечные часы. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8
Что касается дат сам удивлён , в разных источниках разные. СергейКудрявцев

[Птыц]

Тогда, в этом случае, как можно объяснить неравномерность   проявления экстремумов относительно афелия и перигелия,  Земля вращается равномерно,  угол наклона земной оси вращения  практически постоянен.

Смотрите, у нас получаются два неравномерных движения.

1) Первое для человека нашего века находится очень просто: это эксцентричность земной орбиты. Т.е. ровно то, что вы написали. Это должно давать синусоидальную функцию с периодом, равным году. Максимальное отклонение чуть меньше 8 минут. И это меньшее (по амплитуде) движение.

2). Второе находится чуть сложнее. Хотя вращение Земли равномерно и угол наклона ее оси можно считать постоянным возникает следующая проблема. Проекция Солнца (относительно наблюдателя с Земли) на небесный экватор вращается неравномерно. В солнцестояниях скорость вращения максимальна (изменяется прямое восхождение, изменение склонения незначительно). В равноденствие скорость вращения минимальна. Это большее (по амплитуде) движение, дающее отклонение чуть меньше 10 минут. При учете в уравнении времени дает синусоидальную функцию с периодом, равным полугоду.

[Птыц]

Поэтому если таковое есть, то оно проявится.

Думаю, что есть. Земля вращается вокруг оси с постоянной скоростью во всех точках орбиты. Но летит вокруг Солнца не с постоянной. Потому, в разных частях орбиты за время одного поворота вокруг оси Земля будет пролетать большее или меньшее расстояние по орбите. И Солнце будет смещаться.

Именно так.   Хотя это только одна из причин. Вторая – наклон оси вращения к орбите.

[Д.И.В.]

Именно так.   Хотя это только одна из причин. Вторая – наклон оси вращения к орбите.

Объсните, как на экваторе наклон оси влияет? На полюсах, там вообще полгода ночь. Солнце не проходит через меридиан, следовательно о солнечных сутках нельзя вообще говорить.

В средних же широтах Солнце просто выше или ниже кульминирует, в зависимости от времени года.

[Птыц]

Уравнение времени …

Вы привели цитату из Вики. Я пока не понял к чему.   Поясните.

[Птыц]

Объсните, как на экваторе наклон оси влияет? На полюсах, там вообще полгода ночь. Солнце не проходит через меридиан, следовательно о солнечных сутках нельзя вообще говорить.

В средних же широтах Солнце просто выше или ниже кульминирует, в зависимости от времени года.

Не знаю, как вам лучше объяснить. Почитайте Вики, мое объяснение, или объяснение taurus. Если не понятно, то будем думать дальше над объяснением.

Кстати, на полюсах Солнце тоже проходит через меридиан. Даже полярной ночью. Только самого Солнца не видно.

[сергей кудрявцев]

ftp://

  цитата Valerij Iljin:
  Уважаемый Птыц, спасибо за обстоятельные пояснения.
  Тогда, в этом случае, как можно объяснить неравномерность   проявления экстремумов относительно афелия и перигелия,  Земля вращается равномерно,  угол наклона земной оси вращения  практически постоянен.
Попробуйте ответить на такой вопрос, почему наклон, эллипсность орбиты, ускорения по орбите никак не влияет на измерение звёздных суток, по разным источникам их изменения составляют не более 0,005сек в течении года., а солнечные сутки, между максимум и минимум, составляют более 30 минут.
Сергей Кудрявцев