Günde dünyanın resmi dönüş derecesi

17

Bir gün içinde dünyanın dönüşünün resmi ondalık derecesine ne kadardır? Resmi veriler kullanılarak tam olarak 360.0 derece olduğu doğrulanabilir mi? Şimdiden teşekkür ederim.

earth rotation

— otodidakt
kaynak

11

Neye veya kime göre resmi?

— jpmc26

Hızlı bir arama henüz kimse "artık saniye" ifadesini kullanmadığını gösterir, bu yüzden yapacağım: en.wikipedia.org/wiki/Leap_second Ayrıca, resmiyet için: hpiers.obspm.fr/eop-pc/models/constants.html

— barrycarter

32

İlk olarak, hangi "gün" tanımını kullanacağımıza karar vermeliyiz. Birkaç gün türü vardır:

Görünen güneş günü : sabit bir Dünya merkezli gözlemciden Güneş'in birbirini izleyen iki doruğu (görünen Öğlen) arasındaki zaman;
Ortalama güneş günü : mevsimsel değişimler olmadan daha düzgün, ortalama bir güneş günü;
Yıldız / Yıldız günü : Dünya'nın yıldızlara göre bir kez dönmesi için gereken zaman;
SI günü : sezyum atomları tarafından tanımlanan tam olarak 86.400 SI saniyesini içeren bir zaman birimi.

Genelde "gündüz" dediğimizde geleneksel gündüz / gece döngüsüne atıfta bulunduğumuz için, bu bir tür güneş zamanı anlamına gelir. Daha ortalama bir değer elde etmek için, ortalama güneş gününü kullanalım.

Dünya Dönme Açısını (ERA) ortalama güneş zamanı UT1'in (temel olarak Dünya'nın ortalama gündüz / gece döngüsünü takip eden saati) modern yaklaşımına bağlayan mevcut formül tanım gereği:

E R, bir = 2 π (,7790572732640 + 1,00273781191135448 T_{u}) radyan

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

Nerede Julian UT1 tarihi - 2451545,0 $Tu$

Dolayısıyla bu formüle göre, (UT1) günü 1.00273781191135448 360 ° ile çarpılan toprak dönüşleri yaklaşık 360.98561 ° 'dir . Bununla birlikte, Dünya'nın dönüşü ve devrimi sabit değildir ve her zaman öngörülemeyen oranlarda değişir, bu nedenle açı mükemmel değildir, ancak değişiklikler çok yavaştır. Yani bu kesin bir değerden ziyade modern bir yaklaşımdır. Bir ondalık basamağa yuvarlandığında , bu size 361.0 ° verir, bu rakam en azından birkaç milenyum için geçerli kalacaktır.

Her SI günü için Dünya dönme miktarını bilmek istiyorsanız, şanslısınız: IERS sayesinde Dünya'nın yönelimi (dönme ve kutup hareketi) raporlarına danışmak mümkündür. IERS yayınlarında her gün her 0 saat UTC için değerler tablo haline getirilerek, atom saatlerinin gerçekleştirdiği çok sabit bir zaman birimine kıyasla Dünya'nın dönüşündeki değişimleri bilimsel olarak izlemeye izin vererek, Dünya'nın 86.400 SI saniyede bir döndüğü açıyı elde etmeyi sağlar. Günümüzde, dünyanın dönüşü radyo teleskopları ve evrendeki uzak nesneleri gözlemleyen VLBI sayesinde ölçülmekte ve raporlanmaktadır . Oryantasyonunun resmi raporları, Dünya Oryantasyon Parametreleri IERS Web sitesinde yayınlanmaktadır .

Örnek olarak, geçen yılın IERS verileriyle inşa edilen her 86.400 saniyede bir Dünya dönüş miktarını gösteren bir grafik:

Gördüğümüz gibi, Dünya'nın dönüşünde birkaç mevsimsel, periyodik ve öngörülemeyen varyasyon var.

— FSimardGIS
kaynak

22

Bu göründüğünden biraz daha karmaşık. İlk olarak, bizim için önemli olan bir günün tanımı, bir güneş öğleden diğerine (veya alternatif olarak Güneş'in günden güne aynı meridyenin üzerinde görünmesi için geçen süre) ortalama süredir; buna güneş günü denir. Belirli bir yıldızın günden güne aynı meridyenin üzerinde görünmesi için geçen zaman olan yıldız günü, bizim için gerçekten önemli olan gün değildir; bu aynı zamanda Dünya'nın 360 derece dönmesi için geçen süredir.

Dünya kendi ekseni üzerinde dönerken, yörüngesi boyunca da seyahat eder. Bir devrimi tamamlamak için geçen süre yaklaşık olarak, yörünge yolu boyunca yaklaşık bir derece seyahat etti, böylece Güneş'in aynı meridyenin üzerinde görünmesi için Dünya'nın yaklaşık 361 derece dönmesi gerekiyor.

Ama sonra perihelion'a yakın (Ocak ayındaki Güneş'e en yakın yaklaşımı) daha da hızlı seyahat ediyor, bu yüzden 361 dereceden fazla dönmesi gerekiyor. Afelyonun yakınında daha yavaş seyahat eder, bu nedenle Dünya 361 dereceden daha az dönmelidir.

Gerçek sorunuza gelince, Dünya'nın yörünge varyasyonlarının karmaşıklığı göz önüne alındığında, bunun cevaplanabilir olduğundan emin değilim.

— BillDOe
kaynak

“ Güneş görünüşe göre ekliptik boyunca normalden daha büyük bir açıyla hareket ettiğinde gerçek güneş günü perihelion yakınında daha uzun olma eğilimindedir ve bunu yapmak yaklaşık 10 saniye daha uzun sürer. Tersine, aphelion yakınında yaklaşık 10 saniye daha kısadır. Güneşin, ekliptik boyunca göksel ekvator üzerindeki görünen hareketinin Güneş'in normalden daha büyük bir açıyla hareket etmesine neden olması, bir gündönümü yakınında yaklaşık 20 saniye daha uzundur. Tersine, bir ekinoksun yanında ekvatora projeksiyon yaklaşık 20 saniye daha kısadır ”. Perihelionun onu nasıl bu kadar etkileyebileceğini anlamaya çalışıyorum

— Autodidact

2

@Autodidact: Perihelion'da güneşe, afelden yaklaşık% 3,3 daha yakınız, bu nedenle Kepler'in ikinci yasasına göre dünyanın güneşe göre doğrusal hızı yaklaşık% 3,3 daha hızlıdır. Bununla birlikte, güneşe daha yakın olmak, hareket ettiğimiz her kilometre için, güneşe olan açının yaklaşık% 3,3 daha fazla değişeceği anlamına gelir . Bu etkiler birlikte eklenir, bu nedenle sabit yıldızlar arasındaki güneşin görünen hızı, perihelion'da yaklaşık% 6.6 daha hızlıdır. Bu , güneş ve yıldız günü arasındaki farkı % 6.6 daha büyük hale getirir, bu da yaklaşık 15 saniyeye kadar çalışır. (Eksenel eğimin etkilerinin göz ardı edilmesi).

— hmakholm Monica

(Hala alıntı yaptığınız kaynaktan birkaç saniye fark var, ama bunu yuvarlamaya kadar tebeşirleyeceğim. "Yaklaşık 10 saniye" nin sadece bir önemli basamak olduğunu unutmayın!)

— hmakholm Monica

14

Resmi veriler kullanılarak tam olarak 360.0 derece olduğu doğrulanabilir mi?

TL; DR: Hayır, olamaz. Bunun yerine 361.0 derece olduğu teyit edilebilir.

Bildiğim kadarıyla:

Dünyanın dönme süresi 23 saat, 56 dakika, 4.1 saniye veya 86164.1 saniyeye çok yakın. Buna yıldız günü denir

Bir gün 24 saat veya 86400.0 saniye olarak tanımlanır.

Yani bir günde dönüyor

360 ° x \frac{86400,0}{86164,1} \approx 360,986 °

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

361.0 ° "bir ondalık basamağa yuvarlanır" lütfen.

"Resmi veriler" kullanılarak:

NASA Earth Bilgi Sayfası: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html

Sidereal rotation period (hrs)   23.9345    
Length of day (hrs)              24.0000

360 ° x \frac{24.0000}{23,9345} \approx 360,985 °

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

Yine "bir ondalık basamağa yuvarlandı", bu hala 361.0 °.

— Hata! Beklemedik
kaynak

@Jasper , yıldız gününden değil güneş gününden bahsediyorsun . Soru, ataletsel bir çerçevede düşünülmesi gereken Dünya'nın dönüşünü soruyor ve sidereal bir gün bu. Bir gün tam olarak 24 saat veya 86400 saniyedir. Bahsettiğiniz etkiler nedeniyle güneş günleri artık zaman ölçümünde gerçekten kullanılmıyor.

— uhoh

1

Bir yıl boyunca günde derece olarak tam rotasyonu elde etmenin bir başka yolu, sadece 360 derece (yılda bir ekstra rotasyon) almak ve bunu yılda 365 güne bölmektir. Bu, 360 derece bir tam dönüşten günde .9863013698630137 derece DAHA FAZLA geliyor. Yani, bir yıl boyunca, dünyanın (güneş merkezli modele göre) kaç derece döndüğü ortalama dönüşü, güneş günü başına 360.9863013698630137 derecedir. Bu bir saat içinde demektir; 15.0410958904109589 derece.

— Larry Thomas Jones
kaynak

2

Yıl 365.00 günden 365.25 güne yakındır.

— Mike G

Mike G ne dedi. Ayrıca, bir yılı tanımlamanın birkaç yolu olduğunu unutmayın, Wikipedia'ya bakın . Bu uygulama için, sidereal veya anomalistik yılı veya belki de tropikal yıllardan birini kullanabilirsiniz.

— PM 2Ring