7. Нерівномірність обертання Землі. Ефемеридний і Атомний час.

Період обертання Землі навколо осі – проміжок часу за який Земля робить один повний оберт відносно будь-якого незмінного напрямку.

Період обертання не дорівнює зоряній добі, тому що внаслідок прецесії напрям на точку весняного рівнодення за рік змінюється приблизно на 46”, а за одну зоряну добу на .

Встановлено, що кутова швидкість обертання Землі не є сталою (обертання Землі нерівномірне).

Зміни швидкості обертання поділяють на три типи: вікові, нерегулярні, періодичні (сезонні).

Внаслідок вікових змін тривалість одного оберта Землі збільшувалась за останні 2000 років в середньому на за століття. Згідно спостережень за останні 250 років це збільшення становило за сторіччя. Вікові сповільнення обумовлені гальмівною дією сонячних і місячних припливів.

Нерегулярні (стрибкоподібні) зміни швидкості обертання Землі можуть збільшити або зменшити тривалість доби на . Причина цих змін достовірно не встановлена.

Внаслідок сезонних змін швидкості обертання Землі , тривалість доби протягом року може відрізнятись від його середнього значення на .

Внаслідок нерівномірного обертання Землі середня доба – змінна. В астрономії користуються двома системами лічби часу: нерівномірним часом, який визначають із спостережень дійсного обертання Землі і рівномірним часом, який є аргументом при обчисленні ефемерид планет і визначається за рузом Місяця і планет. Рівномірний час називається Ньютонівським або ефемери-дним.

З 1960 року ефемериди Сонця ,Місяця і планет та їх супутників даються в системі ефемеридного часу.

Т=Т-Т, де Т- ефемеридний час, Т - всесвітній час. Точне значенняТ можна визначити лише для минулих моментів часу із порівняння спостережених координат Місяця із обчисленими координатами.

Т було рівне нулю в 1900 році. Внаслідок зменшення швидкості обертання Землі в 20 ст. доба ставала довшою за ефемеридну добу, то ефемеридний час за 75 років випередив всесвітній час на 46, а для 1998 року

Т-Т=60,1.

В 1956 році Міжнародне Бюро мір і ваг постановило: секунда є частина тропічного року, тривалість якого, в системі ефемеридного часу в 1900 році становила 365,2421988 середніх сонячних діб. Число 31566925,9747 – число секунд в тропічному році. Ця секунда називається ефемеридною.

В 1967 році було встановлено систему атомного часу ТИА, одиницею якого є атомна секунда. Атомна секунда – тривалість 9192631770 коливань випромінювання, які відповідають резонансній частоті переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію (цезій – 133 , Сs) .

Атомний час ТИА обчислюється Міжнародним Бюро часу на основі регулярного порівняння атомних еталонів окремих обсерваторій. Результати досліджень показали, що шкала часу, що задається атомним годинником дуже стабільна і легко відтворювана. Тривалість секунди (атомної) на різних обсерваторіях відрізнялась не більше ніж на 1*10.

Атомний час не залежить від астрономічних спостережень і руху небесних тіл. З цієї причини, а також внаслідок високої точності і відтворюваності рівномірної шкали часу, атомний час став основою для вивчення періодичної нерівномірності обертання Землі навколо своєї осі.