องศาทางการของการหมุนของโลกต่อวัน

17

อะไรคือระดับอย่างเป็นทางการต่อหนึ่งจุดทศนิยมโปรดการหมุนของโลกในหนึ่งวัน ได้รับการยืนยันว่าเป็น 360.0 องศาโดยใช้ข้อมูลอย่างเป็นทางการหรือไม่ ขอบคุณล่วงหน้า.

earth rotation

— autodidact
แหล่งที่มา

11

เป็นทางการตามอะไรหรือใคร?

— jpmc26

การค้นหาอย่างรวดเร็วแสดงให้เห็นว่ายังไม่มีใครใช้วลี "leap second" ดังนั้นฉันจะ: en.wikipedia.org/wiki/Leap_secondสำหรับความเป็นทางการ: hpiers.obspm.fr/eop-pc/models/constants.html

— barrycarter

32

อันดับแรกเราต้องตัดสินใจว่าคำจำกัดความของ "วัน" ที่จะจ้าง วันมีหลายประเภท:

วันสุริยคติที่เห็นได้ชัด : เวลาระหว่างจุดสุดยอดสองจุดต่อเนื่องของดวงอาทิตย์ (เที่ยงชัดเจน) จากผู้สังเกตการณ์บนพื้นฐานโลก
หมายถึงวันสุริยคติ : วันสุริยคติที่สม่ำเสมอกว่าโดยไม่แปรผันตามฤดูกาล
วันที่ดาวฤกษ์ / ดาวฤกษ์ : เวลาที่โลกหมุนได้หนึ่งครั้งเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์
SI day : หน่วยเวลาที่มี 86,400 วินาทีวินาทีที่กำหนดโดยอะตอมซีเซียม

เนื่องจากโดยทั่วไปเราอ้างถึงวงจรกลางวัน / กลางคืนแบบดั้งเดิมเมื่อเราพูดว่า "วัน" นี่หมายถึงรูปแบบของเวลาสุริยคติ เพื่อให้ได้ค่าเฉลี่ยมากขึ้นลองใช้วันสุริยคติเฉลี่ย

สูตรปัจจุบันที่เชื่อมโยงมุมการหมุนของโลก (ERA) กับการประมาณค่าที่ทันสมัยของเวลาสุริยะเฉลี่ย UT1 (โดยทั่วไปคือนาฬิกาของโลกหลังจากรอบกลางวัน / กลางคืน) โดยนิยาม:

E R A = 2 π (0.7790572732640 + 1.00273781191135448 T_{ยู}) เรเดียน

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

โดยที่ $Tu$ คือวันที่ Julian UT1 - 2451545.0

ดังนั้นตามสูตรนี้ (UT1) วัน 1.00273781191135448 ผลัดโลกซึ่งคูณด้วย 360 °เป็นเรื่องเกี่ยวกับ360.98561 ° อย่างไรก็ตามการหมุนและการปฏิวัติของโลกนั้นไม่คงที่และมักจะเปลี่ยนแปลงในอัตราที่ไม่แน่นอนดังนั้นมุมจึงไม่สมบูรณ์ แต่การเปลี่ยนแปลงนั้นช้ามาก นี่คือการประมาณแบบสมัยใหม่มากกว่าค่าที่แน่นอน ปัดเศษเป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่งจะให้361.0 °ซึ่งเป็นตัวเลขที่น่าจะเป็นจริงได้อย่างน้อยหลายพันปี

หากคุณต้องการทราบปริมาณการหมุนของโลกในทุกๆ SI วันคุณโชคดี: เป็นไปได้ที่จะดูรายงานการวางแนวของโลก (การหมุนและการเคลื่อนที่เชิงขั้ว) ขอบคุณ IERS ค่าจะถูกทำตารางเวลาสำหรับแต่ละ 0 ชั่วโมง UTC ทุกวันในเอกสารเผยแพร่ของ IERS ซึ่งอนุญาตให้ได้มุมที่โลกหมุนรอบทุก ๆ 86,400 SI วินาทีทำให้สามารถตรวจสอบความแปรปรวนของการหมุนของโลกทางวิทยาศาสตร์ได้เมื่อเทียบกับหน่วยเวลา ทุกวันนี้การหมุนของโลกนั้นถูกวัดและรายงานด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุและVLBIสังเกตวัตถุที่อยู่ไกลออกไปในจักรวาล รายงานอย่างเป็นทางการของการปฐมนิเทศระบุพารามิเตอร์ปฐมนิเทศโลกมีการเผยแพร่บนiers เว็บไซต์

ดังตัวอย่างต่อไปนี้เป็นกราฟที่แสดงปริมาณการหมุนโลกทุก ๆ 86,400 วินาทีที่สร้างด้วยข้อมูล IERS ของปีที่แล้ว:

อย่างที่เราเห็นมีการแปรผันของการหมุนของโลกตามฤดูกาลเป็นระยะและไม่แน่นอนหลายฤดูกาล

— FSimardGIS
แหล่งที่มา

22

มันซับซ้อนกว่าที่คิดนิดหน่อย ก่อนอื่นคำจำกัดความของวันที่มีความสำคัญต่อเราคือจำนวนเฉลี่ยของเวลาจากเที่ยงวันสุริยคติต่อวัน (หรืออีกทางหนึ่งคือเวลาที่ดวงอาทิตย์ปรากฏเหนือเมอริเดียนเดียวกันทุกวัน); มันเรียกว่าวันสุริยคติ วันที่เกี่ยวกับดาวฤกษ์ซึ่งเป็นเวลาที่ดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปจะปรากฏขึ้นเหนือเส้นเมอริเดียนแบบเดียวกันทุกวันไม่ใช่สิ่งที่สำคัญสำหรับเราจริงๆ นี่เป็นระยะเวลาที่โลกหมุนได้ 360 องศา

ในขณะที่โลกหมุนบนแกนของมันมันก็เดินทางไปตามวงโคจรของมันเช่นกัน ในระยะเวลาที่ใช้ในการปฏิวัติหนึ่งครั้งมันก็เดินทางไปตามเส้นทางโคจรของมันประมาณหนึ่งองศาเพื่อที่ว่าดวงอาทิตย์จะปรากฏขึ้นเหนือเส้นเมอริเดียนเดียวกันโลกจะหมุนประมาณ 361 องศา

แต่ใกล้จะถึงดวงอาทิตย์ที่สุดแล้ว (ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุดคือประมาณเดือนมกราคม) มันเดินทางเร็วกว่าดังนั้นจึงต้องหมุนมากกว่า 361 องศา อยู่ใกล้กับ aphelion มันเดินทางช้ากว่าดังนั้นโลกจึงต้องหมุนน้อยกว่า 361 องศา

สำหรับคำถามที่แท้จริงของคุณเนื่องจากความซับซ้อนของรูปแบบการโคจรของโลกฉันไม่แน่ใจว่าสามารถตอบคำถามได้

— BillDOe
แหล่งที่มา

“ วันสุริยคติที่แท้จริงมีแนวโน้มที่จะอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาในมุมที่กว้างกว่าปกติโดยใช้เวลาอีกประมาณ 10 วินาที ในทางกลับกันมันจะสั้นลงประมาณ 10 วินาทีใกล้กับ aphelion มันอยู่ใกล้กับอายันประมาณ 20 วินาทีเมื่อการฉายภาพของการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ตามแนวสุริยุปราคาไปยังเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าทำให้ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านมุมที่กว้างกว่าปกติ ในทางกลับกันเมื่อใกล้กับ Equinox การฉายภาพลงบนเส้นศูนย์สูตรจะสั้นลงประมาณ 20 วินาที ” ฉันพยายามที่จะเข้าใจว่าการ perihelion สามารถส่งผลกระทบต่อมันได้มากเพียงใด

— Autodidact

2

@Autodidact: เมื่อดวงอาทิตย์สูงสุดเราอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น 3.3% เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ดังนั้นตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ความเร็วเชิงเส้นของโลกเทียบกับดวงอาทิตย์จะเร็วขึ้นประมาณ 3.3% อย่างไรก็ตามเมื่ออยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์ก็หมายความว่าในแต่ละกิโลเมตรที่เราเคลื่อนที่มุมของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนไปมากขึ้นประมาณ 3.3% เอฟเฟกต์เหล่านี้จะรวมเข้าด้วยกันดังนั้นความเร็วของดวงอาทิตย์ในหมู่ดาวคงที่นั้นเร็วกว่าที่ดวงอาทิตย์มากที่สุดประมาณ 6.6% สิ่งนี้ทำให้ความแตกต่างระหว่างวันสุริยคติกับวัน sidereal ใหญ่ขึ้น 6.6% ซึ่งใช้งานได้จริงประมาณ 15 วินาที (ละเว้นผลกระทบของการเอียงตามแนวแกน)

— hmakholm ออกเดินทางจากโมนิก้า

(ยังมีความแตกต่างจากแหล่งที่คุณอ้างถึงไม่กี่วินาที แต่ฉันจะชอล์กจนถึงการปัดเศษโปรดจำไว้ว่า "ประมาณ 10 วินาที" มีตัวเลขนัยสำคัญเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น!)

— hmakholm หลงเหลืออยู่ที่ Monica

14

ได้รับการยืนยันว่าเป็น 360.0 องศาโดยใช้ข้อมูลอย่างเป็นทางการหรือไม่

TL; DR:ไม่มันไม่สามารถทำได้ แต่สามารถยืนยันได้ว่าจะเป็น 361.0 องศา

ถึงความรู้ของฉัน:

ระยะเวลาการหมุนของโลกอยู่ใกล้กับ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.1 วินาทีหรือ 86164.1 วินาที นั่นเรียกว่าวันแห่งดาวฤกษ์

วันถูกกำหนดเป็น 24 ชั่วโมงหรือ 86400.0 วินาที

ดังนั้นในหนึ่งวันมันกลับกลายเป็น

360 ° \times \frac{86,400.0}{86,164.1} \approx 360.986 °

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

ปัดเศษ "เป็นหนึ่งจุดทศนิยมโปรด" ที่ 361.0 °

ใช้ "ข้อมูลอย่างเป็นทางการ":

เอกสารข้อเท็จจริงของ NASA Earth: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/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 °

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

ปัดเศษ "เป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่งโปรด" อีกครั้งนั่นยังคงเป็น 361.0 °

— เอ่อโอ้
แหล่งที่มา

@Jasper คุณกำลังพูดถึงวันแสงอาทิตย์ไม่ได้เป็นวันดาวฤกษ์ คำถามถามเกี่ยวกับการหมุนของโลกที่จะต้องพิจารณาในกรอบเฉื่อยและนั่นคือสิ่งที่วันดาวฤกษ์ วันเป็นสิ่ง 24 ชั่วโมงหรือ 86,400 วินาที วันที่แสงอาทิตย์ไม่ได้ใช้ในการวัดเวลาอีกต่อไปเพราะเอฟเฟกต์ที่คุณพูดถึง

— uhoh

1

อีกวิธีหนึ่งในการหมุนที่แน่นอนในหน่วยองศาต่อวันตลอดทั้งปีคือเพียง 360 องศา (หนึ่งรอบการหมุนเพิ่มเติมต่อปี) และหารด้วย 365 วันในปี นั่นคือ. 9863013698630137 องศาต่อวันมากกว่าการหมุน 360 องศาที่แน่นอนหนึ่งครั้ง ดังนั้นการหมุนเฉลี่ยทั่วทั้งปีมีกี่องศาที่โลกหมุน (ตามรูปแบบเฮลิเซนทริก) เป็น 360.9863013698630137 องศาการหมุนต่อวันสุริยคติ นั่นหมายความว่าในหนึ่งชั่วโมง 15.0410958904109589 องศา

— Larry Thomas Jones
แหล่งที่มา

2

ปีใกล้กับ 365.25 วันมากกว่า 365.00 วัน

— Mike G

สิ่งที่ Mike G พูด นอกจากนี้ยังทราบว่ามีค่อนข้างไม่กี่วิธีที่จะกำหนดปีดูวิกิพีเดีย สำหรับแอปพลิเคชันนี้คุณสามารถใช้ปี sidereal หรือ anomalistic หรืออาจเป็นหนึ่งในปีเขตร้อน

— PM