Mario Sedlak
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Sonnenuhr

Zeitskalen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Uhrzeit zu messen bzw. zu definieren. Die Unterschiede sind mehr oder weniger gering, aber bei hohen Genauigkeitsanforderungen nicht vernachlässigbar.

auf der Drehung der Erde beruhend

Abk. Definition Anmerkung
WOZ 12:00 = wenn die Sonne den höchsten Punkt über dem Horizont erreicht Wird von einer einfachen Sonnenuhr angezeigt. (Ist für jeden Längengrad am Erdglobus anders.)
  • mittlere Ortszeit
MOZ wahre Sonnenzeit im Jahresdurchschnitt Die Erdbahn um die Sonne ist kein perfekter Kreis, daher gibt es im Jahresverlauf Abweichungen. (Im November geht die Sonnenuhr um bis zu 16,5 Minuten vor; im Februar um bis zu 14 Minuten nach.)
  • Universalzeit

    = universelle Sonnenzeit

    = mittlere Ortszeit in Greenwich (nullter Längengrad)

GMT wahre Sonnenzeit in Greenwich im Jahresdurchschnitt
UT0
UT1 = UT0, korrigiert um Einflüsse durch Schwankungen der Erdachse Die Erdachse ist nicht völlig unveränderlich.
UT
UT2 = UT1, korrigiert um Schwankungen der Erdrotation Wird heute kaum noch gebraucht.

für Astronomie

Abk. Definition Anmerkung
  • Sternzeit
12:00 = wenn der Frühlingspunkt den höchsten Punkt über dem Horizont erreicht Ist eigentlich ein Winkelmaß (für den Drehwinkel der Erdkugel), wird aber wie Uhrzeit in Stunden, Minuten und Sekunden geschrieben. ("Echte" Stunden, Minuten und Sekunden sind um ca. 1/365 länger.)
  • scheinbare (oder wahre) Ortssternzeit
LAST
  • mittlere Ortssternzeit
LMST 12:00 = wenn der mittlere Frühlingspunkt den höchsten Punkt erreicht

Der Frühlingspunkt ist nicht fix, sondern bewegt sich langsam.

Unterschied zwischen scheinbarer und mittlerer Sternzeit ist max. 1,1 Sekunden.

  • scheinbare Greenwicher Sternzeit
GAST Ortssternzeit umgerechnet in die zur gleichen Zeit in Greenwich geltende Die Sternzeit ist für jeden Längengrad am Erdglobus anders. Zum besseren Vergleich von Beobachtungen an verschiedenen Orten wird auf Greenwicher Sternzeit umgerechnet.
  • mittlere Greenwicher Sternzeit
GMST

auf der Maßeinheit Sekunden beruhend

Abk. Definition Anmerkung
  • Internationale Atomzeit
TAI = was hunderte Atomuhren auf der ganzen Welt messen. Seit 1977 werden relativistische Effekte durch unterschiedliche Seehöhe der Uhren rausgerechnet. (TAI = Atomzeit auf Meeresspiegelniveau) Genauigkeit entspricht dem besten aktuell bzw. seinerzeit Verfügbaren; rückwirkende Verbesserungen werden nicht gemacht. Es können unbekannte systematische Fehler drin sein.
  • koordinierte Weltzeit
UTC Atomzeit mit Schaltsekunden Differenz zu UT1 wird < 0,9 Sekunden gehalten.
  • GPS-Zeit
GPST

= UTC ohne Schaltsekunden seit 1980

= TAI – 19 Sekunden

Die aktuell angesammelten Schaltsekunden werden von den GPS-Satelliten jedoch separat mitübertragen, sodass der GPS-Empfänger die exakte Weltzeit ermitteln kann.

für Astronomie

Abk. Definition entspricht Verwendung
  • Geozentrische Koordinatenzeit
TCG theoretische, ideal gleichförmig verlaufende Zeit im Erdmittelpunkt ohne relativistische Zeitdehnung durch Erddrehung und Schwerkraft ≈ was ein weit entfernter Beobachter, der in Bezug zum Erdmittelpunkt in Ruhe ist, auf seiner Uhr ablesen würde für theoretische Bahnberechnungen von Körpern, die die Erde umkreisen
  • Terrestrische Zeit
TT = TCG, aber mit Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung auf der Erdoberfläche

≈ TCG minus 22 ms pro Jahr seit 1977

≈ TAI + 32,184 Sekunden

≈ was ein Beobachter auf der Erde auf seiner Uhr abliest

für Beobachtungen von Körpern, die die Erde umkreisen, von der Erdoberfläche aus
  • Baryzentrische Koordinatenzeit
TCB theoretische, ideal gleichförmig verlaufende Zeit im Schwerpunkt des Sonnensystems ≈ was ein Beobachter weit außerhalb des Sonnensystems, der in Bezug zu dessen Schwerpunkt in Ruhe ist, auf seiner Uhr ablesen würde für die Beschreibung des Sonnensystems und interplanetarer Raumsonden
  • Baryzentrische dynamische Zeit
TDB = TCB, aber mit Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung auf der Erdoberfläche

≈ TT (Differenz < 2 ms für einige Jahrtausende vor und nach heute)

≈ TCB minus 490 ms pro Jahr

für die Beobachtung des Sonnensystems und interplanetarer Raumsonden von der Erdoberfläche aus

in der Raumfahrt

Abk. Definition Anmerkung
MET 0:00 = Zündung des Raketentriebwerks Zählt Tage, Stunden, Minuten und Sekunden nach dem Start; ist also nicht an einen Kalender gebunden (wie die anderen Zeitskalen hier auf dieser Seite).
SCET UTC ± Laufzeit des Signals zu/von der Sonde Die Uhr an Bord der Raumsonde wird regelmäßig auf UTC gesetzt. Deswegen sind keine relativistischen Korrekturen nötig.

Beispiele

15.1.2006 21:24:37,5 UTC laut Wikipedia
= 15.1.2006 21:25:10,5 TAI
15.1.2006 21:24:37,834055 UT1
15.1.2006 21:25:42,684 TT
15.1.2006 21:25:42,684373 TDB
15.1.2006 21:25:43,322690 TCG
15.1.2006 21:25:56,893952 TCB
20.3.2009 11:44:43,6 TT Frühlingsbeginn
20.3.2010 17:33:18,1 TT

Verwendung

Man spricht auch von UT1-Sekunden, Sternzeitsekunden, Atomsekunden usw. Das ist nur für den Vergleich der Zeitskalen sinnvoll. Zeitintervalle sind immer in den üblichen Sekunden zu messen.

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Zeitzonen

Seite erstellt am 14.11.2021 – letzte Änderung am 30.11.2021