世界时和Guioot非旋转原点

本文对现在采用的世界时表达式存在的缺点和问题,Guinot非旋转原点概念,由此得到的新世界时定义和有关非旋转原点问题的讨论情况作了论述。     

关于世界时的定义(摘要)

世界时,即格林尼治平太阳时,是表示地球自转速率的一种形式。由于地球自转速率曾被认为是均匀的,因此在1960年以前世界时也曾被认为是一种均匀时。纽康所提出的世界时定义就是以此为基础的。现已证实,地球自转实际上是不均匀的,所以世界时是一种非均匀时,它与原子时或力学时都没有任何理论上的关系,只有通过观测才能对它们进行比较。这样,世界时的定义主要应该表示它与地球自转速率的关系。 1984年1月1日将对天文参考系进行修改。近几年环绕如何修订世界时的定义在国际上展开了讨论。本文拟就讨论中的不同意见进行探讨,同时提出我们的看法和建议。     

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。     

相对论天文参考系的回顾与展望

国际天文联合会(IAU)在1991年和2000年分别通过了关于相对论天文参考系的重要决议。特别是2000年的决议,以两个互相等价的相对论N体多参考系理论:Brumberg-Kopeikin体系和Damour-Soffel-Xu体系为基础,构造了严格且自洽的一阶后牛顿(1PN)的局部参考系和全局参考系,并给出了相应的坐标变换规则。IAU2000决议发表后的10多年里,已经开始应用在一些高精度的天体测量数据处理模型中,但是其工程化应用还没有得到广泛实现,特别是目前为止我国没有将其应用到具体的天文观测或者空间探测计划中。因此有必要对IAU的相对论天文参考系理论做一个系统的解读。首先介绍了IAU在1991年给出的一个简单的相对论参考系决议;随后在第3章和第4章详细讨论了Brumberg-Kopeikin理论和Damour-Soffel-Xu体系;接着,详细给出了IAU2000年大会关于相对论参考系的决议内容;最后,讨论了IAU2000决议的工程化应用、近10多年来的理论发展以及对未来的展望。     

用AR序列改进世界时服务

通过对我国世界时系统中有关台站仪器系统差(人仪差)的谱分析,提出用AR序列拟合和预测系统差,这比我国目前综合时号改正数系统以及BIH(国际时间局)处理台站系统差的方法更为合理。用1977年和1978年我国测时资料进行试算,求得的综合时号改正数的內外精度都有所提高。我们还采用了季节性差分模型的AR序列预测手段,加快了世界时服务的速度和改善了控制发播的精度。     

新参考系的引入对天体测量学的影响

由于观测、参考架、模型、时间尺度精度的不断提高和完善，国际天球参考系(ICRS)被引入使用，IAU2000年大会决定从2003年起采用新的天球中介极(CIP)、新的天球中介原点(CIO)、新的岁差一章动模型和新的UTI定义等，并定义了新的中介的运动参考架，由此给天体测量学带来很大的影响，天体测量学的内容和实践发生了许多重要的变化。据此，对天体测量学的术语、概念和定义的变化作了描述，并讨论了变化的原因和对天体测量学的影响。新的一套天体测量理论和方法正在变更之中，我们应及时跟上这个领域的发展步伐。     

上海天文台光电等高仪观测资料的重新整理

根据IAU重新归算地球自转参数的要求，对上海天文台光电等高仪自1974年以来的观测资料作了重新整理，并录成机器可读的形式。本文概述了IAU工作组的有关要求，仪器的观测和资料整理的基本情况。     

脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析

在简述国际天文学会(IAU)定义的几种不同时间尺度的基础上,重点讨论脉冲星计时观测中时间坐标相对论转换问题。脉冲星计时观测资料分析应该参考地球时TT,并将TT转换为质心坐标时TCB或质心力学时TDB。基于IAU重新定义的TDB,讨论和比较了时间坐标转换的解析算法和利用太阳系天体历表的数值积分算法。分析了TCB和TDB对脉冲星自转参数测量的影响。最后,以毫秒脉冲星PSR B1855+09的计时模型为例,初步分析了脉冲星脉冲到达时间的预报问题。     

新天文常数系统

归算观测所必需的一系列参数的采用值,定义为一个天文常数系统,它应当是一个自洽的参数序列,即常数间严格满足已知的理论关系。至今,国际上曾采用过三个天文常数系统。 1.第一个常数系统主要是由纽康的数值组成的,它被采用了半个多世纪。 2.IAU(1964)天文常数系统,从1968年起被引用。 3.IAU(1976)天文常数系统,称为新天文常数系统,已被1976年格勒诺布尔国际天文学联合会大会所采用。新系统将从1984年起取代1964年采用的系统。 本文详细说明了习用的天文常数系统的变化,并描述了新天文常数系统的特征。     

原子时间基准中的守时问题

一、引言时间是三个最基本的物理量之一,时间的研究不仅在天文、物理等学科的理论研究方面有十分重要的意义,而且在卫星跟踪、地质勘探、大地测量和数字通讯等方面都有很广泛的实际应用。随着现代科学技术的发展,对时间的测量提出了越来越高的要求。根据地球自转周期定义的世界时(UT)和根据地球公转周期定义的历书时(ET),都已经难于满足目前的使用要求。1967年,国际上根据微观的量子跃迁,定义了原子时秒。从此,正式开始了建立原子时间基准的新阶段。目前,在世界各国的授时工作中,都已普遍采用了以原子时(AT)为基础的协调世界时(UTC)。特别是1976年国际天文协     

主章动常数和对它的天文实测

本文列举了最近以来,光学天文、VLBI和LLR等技术对主章动常数的测量结果,结果表明对国际天文学联合会(IAU)在1982年通过的1980 IAU章动理论应予以修正。文中强调了现代天文实测工作应该在地球模型和章动理论的研究中起到更大的作用;还讨论了在实际进行主章动常数测量工作时应该注意的一些问题。     

IAU100暗夜保护项目——人人享有暗夜天空

2019年是国际天文学联合会(IAU)成立100周年,IAU为此将举办为期一年的IAU100庆祝活动。IAU100提供了一个绝佳的机会,来向世界展示在过去一个世纪天文学给我们带来的不可思议的科学、技术和灵感。让我们一起确保,为未来的100年定下正确的基调。     

关于天球历书极的定义

本文讨论了1980 IAU章动理论中关于天球历书极的定义。由于液核地球具有近周日自由极移,所以不能认为天球历书极对于地固坐标系没有近周日运动。建议把天球历书极的定义改为: “参考极的选择使得这个极相对于空固坐标系没有自由章动,对于地固坐标系没有日月极移;即它是消除日月极移的地球角动量极。”     

哈雷彗星与彗星研究

彗星是太阳系的一种奇特天体。在太阳辐射和太阳风作用下,彗星发生一系列物理过程和化学过程,表现为外貌形态(彗发、彗尾)、亮度、光谱及运动特性等多种变化。彗星研究是天文学和空间科学的重要课题,对于了解太阳系起源、有机分子仍至生命起源、太阳风及等离子体过程都有重要意义。 著名的哈雷彗星将在1985—86年再次回归到内太阳系。它有多种彗星现象,从地面到近地空间及空间会合的各种观测及样品分析,预料会取得彗星研究的新进展。本文先概述国际哈雷彗星联测(IHW)的计划;然后,评述彗星研究的一些进展,包括:(1)彗星的化学组成和化学过程;(2)尘埃彗尾和颗粒;(3)等离子体彗尾;(4)彗发;(5)彗星的亮度、爆发和分裂;(6)彗核的蒸发、寿命及非引力效应;(7)彗核,其中也包括我国的彗星研究情况。     

1962—1988年我国综合世界时的均匀化

本文讨论并给出１９６２－１９８８年期间我国综合世界时均匀化所要加的修正，其中光行差常数变化对我国综合世界时的影响主要是幅度约１．７毫秒的常数项和平均振幅为１．７毫秒的周年项；章动模型变化影响的周年振幅在０．５－１．５毫秒之间，受章动长周期项制约。比较表明，由于ＦＫ５－ＦＫ４星表系统差影响中的常数项，使均匀化以后的我国综合世界时对于国际时间局Ｂ８７Ｃ０２序列的年平均偏离较之均匀化以前的相应结果略有增     

太阳物理前沿的新进展

本文就近年来太阳物理前沿课题中以下5个方面的主要进展作一简要的综述;(1)太阳观测仪器;(2)耀斑物理研究;(3)太阳磁场的观测和研究;(4)太阳上各种振荡的观测和研究;(5)太阳活动周期的研究。此外,对今后的发展趋势和展望也进行了讨论。     

IAU 2000和后IAU 2000岁差-章动模型中岁差量的二历元表达式

IAU第24届大会决议从2003年起采用IAU2000岁差－章动模型．IERS规范(2003)给出了上述岁差－章动模型中7个常用岁差量的单历元表达式；2003年，Capitaine等对上述模型进行了改进，改进后的新模型称为后IAU2000(post IAU2000)岁差一章动模型．在此基础上，分别得到了上述两种岁差一章动模型中相关岁差量的二历元表达式．应用到坐标变换中，该两种表达式与原模型的精度相当，在1800到2200年的时间范围内，分别达到～1毫角秒和～1微角秒．由于除展开阶数外所给出的岁差量表达式与IAU1976岁差模型具有相同的形式，因此为实际应用提供了便利．结果已用于中国天文年历的编算．     

岁差模型研究的新进展——P03模型

简述了岁差P03模型提出的背景情况;指出IAU1976岁差模型的缺陷, IAU 2000A岁差和章动模型中虽有改进但仍不完善;对IAU2006岁差模型(即Capitaine提出的P03模型)作了介绍,并将其与其他岁差模型L77、B03和F03进行了比较;述及GCRS至ITRS的2种表达方法,基于春分点的岁差和章动旋转角方法和运动参考架CIO的X、Y、s的方法;给出了CIP和CIO位置确定的各种方法以及其精度;最后叙述了20世纪IAU采用的岁差一章动模型和IAU天文常数工作组的有关情况,给出了在惯性参考架中"非旋转原点"的运动.     

天文常数研究的进展——IAU 2009天文常数系统

回顾了1900年以来LAU采用天文常数系统的简况,以及一些天文常数之间的数学关系,并描述了以前每次改变天文常数系统的主要因为.介绍了1991年以来IAU在天文常数方面的工作:包括IAU天文常数工作组和天文常数最佳估计值的情况.叙述了IAU 2009年天文常数系统替代IAU 1976天文常数系统的因为:随着人类对太阳系的探测,获得新的天文常数测定值;1991年以来在相对论框架下BCRS和GCRS的使用;P03岁差模型和MHB2000章动模型的采用.比较了IAU2009和1976天文常数系统的差异.最后介绍中国在天文常数方面工作的情况和今后工作的建议.     

关于银道坐标系的定义

本文追述了IAU(1958)银道坐标系的背景和定义,指出国内及部分国外专业书籍中对这一定义的叙述不够准确以及个别书籍中的错误。