H=h+N = hγ +ζ
2.1.1. Các hệ thời gian
Thời gian Mặt trời và thiên văn: Độ đo sự quay của Trái đất là góc giữa kinh tuyến thiên thể và kinh tuyến chuẩn (chọn kinh tuyến Greenwich). Thời gian quốc tế (UT) được xác định bởi góc giờ Greenwich được tăng lên bởi 12 giờ của chuyển động quỹ đạo đồng nhất tưởng tượng của Mặt trời trong mặt phẳng xích đạo. Thời gian thiên văn được xác định bởi góc giờ của điểm xuân phân. Lấy xuân phân trung bình như là chuẩn dẫn tới thời gian thiên văn trung bình và trong điểm xuân phân thực như là điểm chuẩn dẫn tới thời gian thiên văn thực. Thời gian Mặt trời và thời gian thiên văn không đồng nhất vì vận tốc góc ω
E không phải là không đổi. Những giao động một phần gây bởi những thay đổi trong mômen quán tính cực thực hiện bởi biến dạng triều cũng như các vận chuyển khối lượng khác. Một yếu tố khác gây nên bởi những giao động bản thân trục trái đất. Trong trường hợp này, thời gian quốc tế được hiệu chỉnh cho chuyển động cực ký hiệu là UT1.
Thời gian động học: Hệ thời gian được suy từ các chuyển động hành tinh trong hệ Mặt trời được gọi là thời gian động học. Thời gian đông học trọng tầm là hệ thời gian quán tính theo định nghĩa cơ học Newton và cung cấp biến thời gian trong các phương trình chuyển động. Thời gian động học Trái đất quán tính trước đây được gọi là thời gian thiên văn và dùng cho việc phân tích các phương trình vi phân với chuyển động quỹ đạo của vệ tinh xung quanh Trái đất. Năm 1991, hội thiên văn quốc tế (IAU) đưa ra thuật ngữ thời gian Trái đất (TT) thay thế TDT. Hơn nữa thuật ngữ thời gian trong hệ tọa độ phù hợp với lý thuyết tương đối tổng quát.
Bảng 2.2. Các hệ thời gian
Quá trình tuầầ̀n hoàn
Sự quay của Trái đất
Sự xoay vòng của Trái đất
Các giao động nguyên tử
Thời gian nguyên tử: Thực tế hệ thời gian động học được hoàn tất bằng việc sử dụng tỷ lệ thời gian nguyên tử. Hệ UTC là một thỏa hiệp. Đơn vị của hệ là giây nguyên tử, nhưng giữa hệ thời gian gần với UT1 và thời gian dân dụng xấp xỉ, giây với bước nhảy nguyên được chen vào các thời điểm phân biệt. Thời gian GPS cũng liên quan với hệ thời gian nguyên tử. Thời gian GPS được duy trì bời Đài quan trắc Hải quân mỹ (USNO). Hệ thời gian GPS trên danh nghĩa có độ lệch không đổi là 19 giây so với IAT và trùng với UTC ở thời kỳ chuẩn 1980 ngày 06 tháng 01.
Chuyển đổi thời gian: Sự chuyển đổi giữa các thời gian được suy từ sự quay của Trái đất (tức là thời gian Mặt trời trung bình được hiệu chỉnh chuyển động cực UT1 và thời gian thiên văn biểu kiến) được thể hiện theo công thức:
40