上海天文台世界时测定工作的回顾与总结

本文回顾和总结了上海天文台精确测定世界时的工作，指出了该项任务的由来、工作进展情况及所取得的成绩，同时也指出不断改进观测仪器和完善资料处理方法是获得并保持高精度世界时的主要原因之一。     

天球和地球历书原点

国际天球参考系的使用、观测精度的提高和方法的改善要求采用与地球轨道运动无关的运动赤道上的起算点，Guinot提出的非旋转原点可作为这样一种选择。非旋转原点依赖于天球参考极。IAU决定从2003年起采用天球中间极作为天球参考极。非旋转原点在天球参考系的使用，可给出在天球中间极赤道上的天球历书原点，非旋转原点在地球参考系的使用，可给出在天球中间极赤道上的地球历书原点。回顾了非旋转原点的概念、以历书原点为参考的天球参考系和地球参考系的坐标变换，经出了在微角秒精度下天球参考极的坐标和历书原点的位置，讨论了采用历书原点对测定UT1的影响，指出当岁差章动模型、天极补偿、分点改正得到改善时，基于历书原点的UT1定义不需要更改，从而保证了UT1的连续。     

2000年以来国际天文学联合会(IAU)关于基本天文学的决议及其应用

1991年以来,在国际天文学联合会(IAU)全体大会上,通过了一系列关于天文参考系、时间尺度和地球自转模型的决议,其目的是为了适应不断提高的天文观测精度。其中最重要的3次,分别是在1997年的京都,2000年的曼彻斯特和2006年的布拉格通过的IAU 1997,IAU 2000和IAU 2006决议,主要的变化包括:从与历元有关的动力学参考系到与历元无关的运动学参考系,从参考系的恒星实现到河外射电源实现,从春分点到无旋转原点,以及岁差-章动模型的改进。由于这些决议在参考系转换等方面引入了很多新概念和新方法,对教学、研究和应用都产生了不小的影响,对它们进行解读,澄清概念,规范使用是有必要的。首先介绍IAU关于时间尺度和天文参考系的重要决议,并重点介绍IAU 2000和2006的每一条决议:然后详细介绍其应用:包括时间系统,国际天球参考系和岁差-章动模型,并和对应的旧系统进行比较;最后对这些决议的使用提出建议。     

关于UT0和UT1关系的准确概念

有些文献中关于UT0和UT1的关系的概念不够明确，甚至有明显的错误。本文论述了UT0和UT1关系的准确概念，指出：1、UT1是地球自转参数之一，它正比于地球绕暧时历书轴的自转角。UT1的数值与地球坐标系的参考的选取无关，也就是与地极坐标的原点的选取无关。因此，各服务机构得到的UT1序列之间除观测误差外不存在其他系统误差，它们是直接可比的。2、UT0不是地球自转参数，它仅是用单台站观测资料归算UT1过程中人为赋予的暂定值，因此没有独立的天文意义。一个具体UT0序列只对一特定台站有意义，它不具有全球意义。UT0的数值与地球坐标系的参考极的选取有关，即与极坐标原点的选取有关。     

地球自转加速,会不会迎来“负闰秒”?

据英国《每日邮报》网站2021年1月5日报道,自去年以来,地球的自转速度比以往加快。而在过去的几十年里,地球的自转速度在不断地减慢,为了使原子时与世界时保持一致.     

大气对地球自转季节性变化的贡献

采用１９７９－１９９５年期间新的大气角动量资料,研究了大气在季节性时间尺度上对日长变化和极移的贡献。结果表明,考虑了风和大气压的贡献后,大气在周年和半年时间尺度上对日长变化的贡献分别可达９５％和８８％。同时还给出了大气对极移激发的定量结果,其中,大气的周年尺度上对极移Ｘ分同的贡献为１６％,对Ｙ分量的贡献为４３％;在半年尺度上海洋的贡献,才能进上步解决地球自转激发的问题。     

在后牛顿引力理论(PPN形式)中引力常数变化对地球自转产生的效应

介绍和论述了在后牛顿引力理论(PPN形式)中在优越参考系和非优越参考系中经过参数化后引力常数变化对地球自转产生的效应,其中特别重点介绍了年周期变化的效应。此外也将理论结果同观测结果相对比。     

FK5相对于依巴谷星表的系统差及其对EOP的影响

依巴谷星表在建立时已做到与以河外射电源定义的国际天球参考系（ICRS）相符合,而ICRS系统与由FK5星表实现的由J2000.0平赤道和平春分点定义的赤道坐标系统相一致。估计依巴谷星表的系统误差小于0.1mas,因此,依巴谷星表成为描述光学观测确定的地球定向参数（EOP）的一个更为均匀的参考系。本文主要讨论了FK5和依巴谷星表之间的星表系统差（FK5－Hip）,并用中国光电等高星表来检验（FK5－Hip）星表系统差的结果,并估算了星表系统差（FK5－Hip）对EOP的影响。     

弧长差法推算天球参考架的局部形变

本文简述了弧长差推算天球参考架局部形变的基本原理，并以国际地球自转服务三个最新版本的河外射电源表为例进行具体分析，结果表明目前国际地球自转服务的天球参考架在部分天区存在毫角秒量级的相对形变，文章简要分析了产生形变的原因。     

基于混沌时间序列的Volterra自适应滤波极移预报方法

针对极移复杂的时变特性, 根据混沌相空间坐标延迟重构理论, 提出一种基于Volterra自适应滤波的极移预报方法. 首先, 利用最小二乘拟合算法分离极移序列中的线性趋势项、钱德勒项和周年项, 获得线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值; 其次, 通过C-C关联积分法对最小二乘拟合残差序列进行相空间重构, 并利用小数据量法计算残差序列的最大Lyapunov指数验证其混沌特性, 在此基础上, 构建Volterra自适应滤波器对残差序列进行预测; 最后, 将线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值以及最小二乘拟合残差的预测值相加获得极移最终预报值. 利用国际地球自转服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的极移数据进行1--60d跨度预报, 并将预报结果分别与国际地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC)结果和IERS A公报发布的极移预报产品进行对比, 结果表明: 对于1--30d的短期预报, 该方法的预报精度与EOP PCC最优预报方法相当, 当预报跨度超过30d时, 该方法的预报精度低于EOP PCC最优预报方法, 优于参与EOP PCC的其他方法; 与IERS A公报相比, 该方法的短期预报效果较好, 当预报跨度增加时预报精度低于IERS A公报. 预报结果表明该方法更适合于极移短期预报.