An tropical

Un an tropical (cunoscut și ca an solar ) într-un sens general este perioada de timp în care Soarele încheie un ciclu de anotimpuri, așa cum este văzut de pe Pământ , de exemplu, timpul de la un echinocțiu de primăvară la altul, sau de la o zi a solstițiului de vară la alta. Încă din antichitate, astronomii au rafinat treptat definiția anului tropical și acum îl definesc ca fiind timpul necesar pentru ca longitudinea tropicală medie a Soarelui (poziția longitudinală de-a lungul eclipticii în raport cu poziția la echinocțiul de primăvară) să crească cu 360 de grade (adică , pentru a finaliza un ciclu sezonier complet) [1] .

Lungimea anului tropical

Prin definiție, un an tropical este timpul necesar pentru ca Soarele, pornind de la o longitudine ecliptică aleasă , să finalizeze un ciclu complet al anotimpurilor și să se întoarcă la aceeași longitudine ecliptică. Înainte de a lua în considerare un exemplu, conceptul de echinocțiu ar trebui clarificat. La efectuarea calculelor în sistemul solar se folosesc două planuri importante: planul eclipticii (orbita Pământului în jurul Soarelui) și planul ecuatorului ceresc (proiecția ecuatorului Pământului în spațiu). Aceste avioane au o linie de intersecție. Direcția de-a lungul acestei linii de intersecție de la Pământ spre constelația Pești  este echinocțiul din martie, care este indicat prin simbolul ♈ (simbolul arată ca niște coarne de berbec și este un simbol al constelației Berbec , unde a fost situat echinocțiul în trecutul îndepărtat). Direcția opusă de-a lungul liniei către constelația Fecioarei este echinocțiul din septembrie și este indicată de simbolul ♎ (din nou, simbolul se referă la constelația Balanță , în care echinocțiul a fost în antichitate). Datorită precesiunii și nutației axei pământului, aceste direcții se modifică în comparație cu direcția către stelele și galaxiile îndepărtate , direcțiile către care nu au o deplasare vizibilă din cauza distanței mari până la aceste obiecte (vezi Sistemul de referință ceresc internațional ).

Longitudinea ecliptică a Soarelui este unghiul dintre ♈ și Soare, măsurat spre est de-a lungul eclipticii. Măsurarea sa este plină de anumite dificultăți, deoarece Soarele se mișcă și direcția față de care este măsurat unghiul se mișcă și ea. Pentru o astfel de măsurare, este convenabil să aveți o direcție fixă ​​(în raport cu stelele îndepărtate). Ca atare direcție este aleasă direcția ♈ la prânzul zilei de 1 ianuarie 2000, se notează prin simbolul ♈ 0 .

Folosind această definiție, echinocțiul de primăvară a fost înregistrat pe 20 martie 2009 la ora 11:44:43.6. Următorul echinocțiu a fost 20 martie 2010 la 17:33:18.1, dând un an tropical de 365 de zile, 5 ore, 48 de minute și 34,5 secunde. Soarele și ♈ se mișcă în direcții opuse. Când Soarele și ♈ s-au întâlnit în martie 2010 la echinocțiu, Soarele a trecut spre est la un unghi de 359° 59' 09" și ♈ s-a deplasat spre vest 51" pentru un total de 360° (toate relativ la ♈ 0 ).

Dacă se alege o altă longitudine ecliptică a Soarelui ca punct de referință, lungimea anului tropical va fi deja diferită. Acest lucru se datorează faptului că, deși modificarea ♈ are loc cu o rată aproape constantă [2] , dar există variații semnificative ale vitezei unghiulare a Soarelui. Astfel, cele aproximativ 50 de secunde de arc în care Soarele nu trece prin ecliptică într-un an tropical complet „economisesc” o perioadă diferită de timp în funcție de poziția pe orbită.

Durata medie a anului tropical la echinocțiul de primăvară

După cum sa menționat mai sus, durata anului tropical depinde de alegerea punctului de referință. Astronomii nu au ajuns imediat la o metodologie unificată, dar de cele mai multe ori au ales unul dintre echinocții ca punct de referință, deoarece eroarea în aceste perioade este minimă. Compararea măsurătorilor anilor tropicali pentru câțiva ani succesivi a relevat diferențe asociate cu nutația și perturbațiile planetare care acționează asupra Soarelui. Meos și Savoy în [1] oferă următoarele exemple de intervale dintre echinocțiul de primăvară:

Până la începutul secolului al XIX-lea, durata anului tropical a fost determinată prin compararea datelor echinocțiului pe o perioadă lungă de timp. Această abordare a făcut posibilă calcularea lungimii medii a anului tropical [1] .

Comparația valorilor intervalelor de timp medii dintre echinocții și solstiții pentru anul astronomic 0 (1 an î.Hr. conform contului tradițional) și anul 2000 este prezentată [1] în tabel:

Valoarea actuală a duratei medii a anului tropical

Durata medie a anului tropical de la 1 ianuarie 2000 este de 365,2421897 zile sau 365 zile 5 ore 48 minute 45,19 secunde. Această valoare se schimbă destul de lent. O expresie potrivită pentru a calcula durata unui an tropical în trecutul îndepărtat:

unde T  este timpul în secolele iuliane (1 secolul iulian este exact 36.525 de zile) numărate de la prânz la 1 ianuarie 2000 [3] [4]

Variații ale duratei anului tropical

Cu mișcarea neperturbată (kepleriană) a Pământului, durata anului tropical ar fi o constantă în timp. Totuși, mișcarea orbitală reală a Pământului este perturbată [5] . Consecința mișcării perturbate a Pământului este variațiile interanuale ale duratei anului tropical. Studiile arată [6] că aceste variații sunt periodice, deoarece sunt asociate cu perturbații periodice ale mișcării orbitale a Pământului de către cele mai apropiate corpuri cerești. Principala perioadă a variațiilor este un ciclu de trei ani cu o amplitudine medie de 0,006659 zile (9 minute și 35 secunde). Acest ciclu, de regulă, alternează la fiecare 8 sau 11 ani cu un ciclu de doi ani, a cărui amplitudine medie este de 0,004676 zile (6 minute și 44 secunde). periodicitatea de doi și trei ani se explică prin comonsurabilitate în mișcarea orbitală a Pământului și a celor mai apropiate planete - Marte (rezonanța orbitală 2:1) și Venus (3:5). În alternanță, ciclurile de doi și trei ani formează serii de 8 (2+3+3) și 11 (2+3+3+3) ani, care corespund fazelor ciclului de nutație de 19 ani [7] .

An calendaristic

Calendarul gregorian , care este folosit în scopuri civile, este standardul internațional. Acesta este un calendar solar (a fost inventat pentru a menține sincronizarea cu anul tropical). Are o periodicitate de 400 de ani (146.097 de zile). Lunile, datele și zilele săptămânii se repetă complet în fiecare perioadă. Durata medie a unui an calendaristic: 146.097 / 400 = 365,2425 zile, ceea ce oferă o bună aproximare a unui an tropical.

Calendarul gregorian este o versiune îmbunătățită a calendarului iulian . Până la momentul reformei din 1582, data echinocțiului de primăvară se schimbase cu aproximativ 10 zile, de la 21 martie - în timpul Primului Sinod de la Niceea din 325 - până la 11 martie. Adevărata motivație a reformelor nu a fost în primul rând o chestiune de a readuce ciclurile agricole acolo unde erau cândva în ciclul sezonier, principala preocupare a creștinilor era respectarea corectă a Paștelui. Regulile folosite pentru calcularea datei de Paște foloseau data obișnuită a echinocțiului de primăvară (21 martie) și s-a considerat important să se țină ziua de 21 martie aproape de echinocțiul real [8] . De asemenea, propus și folosit de majoritatea bisericilor ortodoxe autocefale este noul calendar iulian (o eroare de o zi în 43.500 de ani).

Dacă societatea continuă să acorde importanță sincronizării dintre calendarul civil și anotimpuri în viitor, în cele din urmă va fi necesară o nouă reformă a calendarului. Dacă anul tropical este 1900 la 365,242199 zile, atunci calendarul gregorian este cu 10.000 de ani în urmă cu aproximativ 3 zile și 17 minute. 33 sec. Prin creșterea acestei erori, durata anului tropical (măsurată în timpul Pământului) scade cu o rată de aproximativ 0,53 s la 100 de ani tropicali. În plus, ziua solară medie crește cu 1,5 ms la 100 de ani tropicali. Aceste efecte vor face ca calendarul să se schimbe cu 1 zi în 3200 de ani. Diferitele opțiuni propuse pentru îmbunătățirea în continuare a calendarului nu par încă relevante [9] . În plus, deoarece reforma gregoriană a avut ca scop sincronizarea calendarului nu cu anotimpurile, ci cu echinocțiul de primăvară, atunci acuratețea calendarului ar trebui să fie evaluată nu în funcție de lungimea anului tropical mediu, ci de lungimea de primăvară. anul echinocțiului. Și, după cum reiese din tabelul de mai sus, calendarul gregorian face față acestei sarcini în timpul nostru atât de bine încât o eroare într-o zi va apărea nu mai devreme decât peste 10.000 de ani [10] [11] .

Vezi și

• An
• Anul Bessel
• perioada siderale

Note

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. Arhivat pe 27 februarie 2007 la Wayback Machine 
2. ↑ Seidelmann, PK (Ed.). (1992). Supliment explicativ la Almanahul Astronomic . Sausalito, CA: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7 
3. ↑ McCarthy D. & Seidelmann, PK Timpul de la rotația Pământului la fizica atomică  . – Weinhein: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA., 2009. - P. 351. - ISBN 9783527407804 .
4. ↑ Termeni seculari ai teoriilor planetare clasice folosind rezultatele teoriei generale. Astronomie și astrofizică , 157, 59-70. ISSN 0004-6361 Arhivat la 8 decembrie 2013 la Wayback Machine 
5. ↑ Duboshin G. N. Mecanica cerească. Principalele sarcini și metode. — M.: Nauka, 1975. — 800 p.
6. ↑ Fedorov V. M. Variații interanuale ale duratei anului tropical // Rapoarte ale Academiei Ruse de Științe, 2013. - v. 451. - Nr. 1, - p. 95–97. (2013). Preluat la 20 aprilie 2015. Arhivat din original la 9 mai 2021. (nedefinit)
7. ↑ Fedorov V. M. Latitudinal variability of incoming solar radiation in different time cycles // Rapoarte ale Academiei Ruse de Științe, 2015, vol. 460, nr. 3, p. 339–342. (2015). Consultat la 20 aprilie 2015. Arhivat din original pe 27 aprilie 2015. (nedefinit)
8. ↑ Calendarul occidental - „Intolerabilis, horribilis, et derisibilis”; patru secole de nemulțumire. În GV Coyne, M.A. Hoskin și O. Pedersen (eds.). Reforma gregoriană a calendarului . Observatorul Vaticanului.
9. ↑ Blackburn, B. & Holford-Strevens (2003, retipărire corectată din 1999). Companionul Oxford al anului . Presa Universitatii Oxford.
10. ↑ S. Cassidy, Error in statement of tropical year Arhivat 28 ianuarie 2022 la Wayback Machine , 1996
11. ↑ M. L. Gorodetsky , Despre problema acurateții calendarului gregorian și a ciclului lunar // Cercetări istorice și astronomice, Vol. XXXV. -M.: Fizmatlit, 2010, C. 289-293.

Dicționare și enciclopedii	Mare norvegian Britannica (online)