INFO:
Am 19. Januar 2001 wurde die Richtlinie 2000/84/EG des
Europäischen Parlaments und des Rates zur Regelung der
Sommerzeit verabschiedet (Gültig für Länder der
Europäischen Gemeinschaft). Die Sommerzeit beginnt somit
am letzten Sonntag im März um 1 Uhr morgens Weltzeit
(UT) und endet am letzten Sonntag im Oktober um 1 Uhr
morgens Weltzeit (UT). Diese Regelung gilt zunächst bis
2007.
Beginn der
Sommerzeit
am letzten Sonntag im März
von 2:00 Uhr MEZ auf 3:00 Uhr MESZ
Beginn der Winterzeit
am letzten Sonntag im Oktober
von 3:00 Uhr MESZ auf 2:00 Uhr MEZ
2011:
Umstellung auf Sommerzeit: 27.03.2011 Zeitzone +2 (Deutschland) Sommerzeit MESZ
Umstellung auf Winterzeit: 30.10.2011 Zeitzone +1 (Deutschland) Winterzeit MEZ
Beginn der astronom. Jahreszeiten
Frühling 20.03.2012 06:14 MEZ
Sommer 21.06.2012 00:09 MEZ
Herbst 22.09.2012 15:49 MEZ
Winter 21.12.2012 12:12 MEZ
Schaltjahrregelung - (2012 = Schaltjahr)
Neue Schaltjahrregelung - seit der Kalenderreform von
1582 - (Gregorianischer Kalender von Papst Gregor XIII.
löst den Julianischen Kalender von Julius Caeser,
aufgestellt im Jahre 46 v. Chr., ab)
Vorbemerkung:
Ein astronom. Jahr dauert 365 d 5 h 48 min 46 s ( =
365,2422 Tage). Dies sind zwei Durchgänge durch den
Frühlingspunkt. Zur Korrektur wird alle 4 Jahre ein
Schaltjahr eingelegt. Da dies aber zu viele sind, müssen
über einen Zeitraum von 400 Jahren 3 Schalttage (bzw. 12
Schalttage in 1600 Jahren) gestrichen werden .
Regel:
Priorität 1: Jahr ist teilbar durch 4 > dann ist das
Jahr ein Schaltjahr
Priorität 2: Jahr ist teilbar durch 100 > dann ist
das Jahr kein Schaltjahr
Priorität 3: Jahr ist teilbar durch 400 > dann ist
das Jahr ein Schaltjahr
Priorität 3 hat Vorrang vor Priorität 2 und Priorität
2 hat Vorrang vor Priorität 1!
Beispiel: Jahr 2000
ist durch 4 teilbar, sollte somit ein Schaltjahr sein
ist aber auch durch 100 teilbar und müßte somit
eigentlich kein Schaltjahr sein
da sich 2000 aber auch durch 400 teilen läßt, gilt die
3. Priorität als erfüllt und
das Jahr 2000 ist somit ein Schaltjahr
Kalenderberechnung - Deutschland - (feste
Feiertage im Jahr)
| Neujahr |
1.
Jan |
| Heilige
drei Könige |
6.
Jan |
| Maifeiertag |
1.
Mai |
| Maria
Himmelfahrt |
15.
Aug |
| Tag
der Einheit |
3.
Okt |
| Allerheiligen |
1.
Nov |
| Heilig
Abend |
24.
Dez |
| Sylvester |
31.
Dez |
Regel für Ostern: 2012
Ostern ist am folgenden Sonntag nach
dem ersten Vollmond nach Frühlingsanfang
(Frühlingsanfang ist um den 21. März)
Anmerkung:
Die Vollmondrechnung für Ostern basiert auf einer
kirchlichen Vollmondrechnung und
nicht auf der astronomischen Vollmondrechnung (=realer
Vollmond)!
Von Ostern abhängige Feiertage (bewegliche
Feiertage)
| Aschermittwoch |
46
Tage vor Ostersonntag |
| Christi
Himmelfahrt |
39
Tage nach Ostersonntag |
| Pfingstsonntag |
49
Tage nach Ostersonntag |
| Fronleichnam |
60
Tage nach Ostersonntag |
Weitere Tage im Jahr
| 4.
Advent |
Sonntag
vor dem 25. Dez |
| Totensonntag |
Sonntag
vor dem 1. Advent |
| Buß-
und Bettag |
Mittwoch
vor dem Totensonntag |
| Muttertag |
am 2.
Sonntag im Mai |
| Valentinstag |
am
44. Tag nach dem 1. Jan |
Links:
Die genaue Atomzeit
gibt´s hier:
http://www.uhrzeit.org/atomuhr.html
Zeitzonen und Infos: http://www.weltzeituhr.com
Physik. Techn. Bundesanstalt (PTB): http://www.ptb.de/de/org/4/43/432/zeit.htm
Bei der PTB gibt´s alles zur Zeit (UT, UTC,
Schaltsekunde, Atomzeit )
sowie Zeitzonen der Länder mit Sommerzeitumstellung
Kurze Einführung in die Zeit(messung):
| TAI: |
Intern.
Atomzeit - Temps Atomique International - (seit
1972) |
| UTC: |
Koordinierte
Weltzeit |
| UT: |
Weltzeit
(ersetzt seit 1926 die GMT) |
| ET: |
Ephemeridenzeit
(wurde 1984 durch die dynamische Zeit ersetzt) |
| TDT |
Terrestrial
Dynamical Time (dynamische Zeit) seit 1984 |
Grundlage
des bürgerlichen Jahres (365 Tage) ist das tropische
Jahr mit 365 d 5 h, 48 min und 46 s = 365,2422 d. Dies
ist die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden
Durchgängen der Sonne durch den Frühlingspunkt. Die
Korrektur erfolgt durch Schaltjahre.
Grundlage des bürgerlichen
Monats ist der Sonnenmonat (= 1/12) des mittleren
Sonnenjahres (30d 10h 29m 4 s).
Die verschiedenen Monatslängen von 28...31 Tage sind
historisch bedingt. Grundlage des bürgerlichen Tages (24
h) ist der mittlere Sonnentag.
Der mittlere Sonnentag ist die Zeit zwischen zwei unteren
Kulminationen der Sonne (untere Kulmination =
Tiefststellung der Sonne unter dem Horizont). Der
mittlere Sonnentag ist ein gemittelter Jahreswert aus den
schwankenden Tageslängen. Der wahre Sonnentag ist
ungeeignet für die Zeitmessung, da die Sonne eine
scheinbare ungleichmäßige Bewegung am Himmel
vollführt. Die mittlere Sonnenzeit ist ein Zeitmaß,
welches auf eine fiktive in einem Jahr gleichmäßig
über die Himmelskugel wandernde Sonne bezogen wird,
unter der weiteren Annahme einer gleichförmig
rotierenden Erde. Die Zeitgleichung korrigiert die
scheinbar ungleichmäßige Bewegung der Sonne am Himmel.
Die Zeitgleichung ist die Differenz zwischen wahrer und
mittlerer Sonnenzeit.
Der mittlere Sonnentag, welcher von der Erdrotation
bestimmt wird, ist aber kein konstantes Zeitmaß. Gründe
der Ungleichmäßigkeit für die Erdrotation: Präzession
mit Überlagerter Nutation der Erdachse, Gezeitenreibung
sowie noch ungeklärte Schwankungen der Erdrotation.
Per Definition ist ein Tag das Zeitintervall von 86400
Sekunden (Atomsekunden, SI Einheit). Eine Sekunde ist
heute per Definition das 9191631770 fache der Periode der
Strahlung des Cs 133 beim Übergang zwischen
den beiden Niveaus der Hyperfeinstrukturen des
Grundzustandes.
Die Zeitmessung bzw.
Zeitvorgabe erfolgt über die TAI (Internationale
Atomzeit). Aus ihr wird dann die Weltzeit UT1 ermittelt
(unter Einbeziehung von astronomisch beobachteten
Gegebenheiten mit Berücksichtigung von Präzession, Nutation,
Änderung der Erdrotation durch Gezeitenreibung sowie
andere noch ungeklärte Schwankungen der Erdrotation).
Die ganzzahligen Sekunden von UT1 werden als UTC
(Koordinierte Weltzeit) per Funksignal ausgestrahlt. Da
die UTC nur aus ganzzahligen Sekundensignalen aufgebaut
ist (max. Abweichung von 0,999... s zu UT1; Korrektur mit
einer Schaltsekunde wenn der Unterschied größer als 0,7
s wird) muß von Zeit zu Zeit eine Schaltsekunde
eingefügt oder weggelassen werden. Dies erfolgt am
31.Dez. / 1. Jan und gegebenenfalls am 30. Juni / 1. Juli
um sich der nicht gleichförmigen Weltzeit UT1 wieder
anzugleichen. Die erste Korrektur mit einer Schaltsekunde
wurde am 30.Juni 1972 durchgeführt. Die UT ist eine
ungleichförmige Zeitskala (abhängig von der
Erdrotation), d.h. eine Sekunde Weltzeit bleibt nicht
konstant.
Für
Ephemeridenberechnungen (= mögl. Vorausberechnung von
Planeten- und Kometenörter sowie Finsternisse) wird
hingegen ein exakt gleichförmiges Zeitmaß - die
Ephemeridenzeit ET - benötigt.
Die aktuelle
Ephemeridenzeit ET wird durch Vergleich mit der Position
eines Himmelskörpers und den Ephemeriden bewerkstelligt
und basiert auf der Newcombschen Theorie der Sonne. Die
Ephemeridenzeit nutzt als Einheit die Länge des trop.
Jahres. Sie ist losgelöst von der ungleichmäßigen
Erdrotation und wurde 1958 definiert.
Nachträgliche Bestimmungen
der Differenz von ET - UT = deltaT ergaben z. Bspl. für
das Jahr 2000 ein deltaT von +63,83 s.
Die ET wurde 1984 von den
dynamischen Zeiten abgelöst, welche relativistische
Bewegungsgleichungen zugrunde legen. Für die TDT (Terrestrial
Dynamical Time) wurde 1977 als Bezugsort die Erde
festgelegt mit der Zeiteinheit der SI-Sekunde. Historisch
bedingt ergibt sich folgende Beziehung: TDT = TAI +
32,184 s. Daneben wird auch TDB (Barycentric Dynamical
Time) verwendet, welche sich auf den Schwerpunkt des
Sonnensystems bezieht und maximal ca. 10 Millisekunden
von der TDT abweicht (beide Zeiten haben wegen des
unterschiedlichen Gravitationspotentials unterschiedliche
Gangraten).
TAI und
TDT sind keine identischen Zeitskalen, auch wenn sie auf
der gemeinsamen Grundlage der SI-Sekunde aufbauen. TDT
ist eine gleichförmig verlaufende idealisierte Zeit, TAI
kann möglicherweise systematischen Fehlern unterworfen
sein. UT stellt eine ungleichförmige Zeitskala dar,
welche von der Erdrotation beeinflusst wird.
UTC und
TAI basieren auf der SI-Sekunde, d.h. beide Zeitskalen
laufen prinzipiell synchron zueinander. Die SI-Sekunde
stimmt nicht mit der UT1-Sekunde (beeinflusst von der
Erdrotation) überein. Um die Bedingung UTC - UT1 = max.
0,7...0,9 s zu gewähren müssen Schaltsekunden von Zeit
zu Zeit in UTC eingeführt oder weggelassen werden (zur
Zeit etwa 2 Schaltsekunden in 3 Jahren). Grund dafür
sind hauptsächlich ungleichmäßige Schwankungen der
Erdrotation.
UTC
bietet eine gute Übereinstimmung mit dem Sonnenlauf
sowie eine hohe Zeitkonstanz und bildet die Grundlage
unserer heutigen bürgerlichen Zeit (ganze Sekunden von
UTC sind via Funksignal zu empfangen).
Als Ergänzung:
Die Weltzeit UT:
UT0: Weltzeit mittels
astronomischer Zeitbestimmung (aus astronomisch
beobachteten Gegebenheiten abgeleitet)
UT1: UT0 korrigiert bezüglich Präzession / Nutation
UT2: UT1 korrigiert bezüglich jahreszeitlichen
Schwankungen
Näherungsweise kann man
setzen: UTC = UT = GMT
Genauigkeit einer Atomuhr:
- ca. 1 s Abweichung in 10.000 Jahren (einfache)
- ca. 1 s Abweichung in 3 mio Jahren
- ca. 1 s Abweichung in 30 mio Jahren (hochgenaue)
Genauigkeit einer Quarzuhr:
- ca. 1 -2 s Abweichung pro Tag
Genauigkeit einer mechan. Uhr (Chronometer):
- ca. -4 / +6 s Abweichung pro Tag
In der Praxis werden
Atomuhren aus verschiedenen Instituten auf der ganzen
Welt (die wiederum auch wieder aus mehreren Atomuhren
bestehen) nach ihrer Wertigkeit "gemittelt".
Die so zu erreichende Genauigkeit ist um ein Vielfaches
höher (vermutlich < 1 s pro 1 mio Jahre).
Schwankungen
der Erdrotation:
| Typ |
Ursache |
Wirkung |
| unregelmäßig |
Verlagerungen
im Erdinnern |
Verzögerung
/ Beschleunigung |
| periodisch |
meteorologische
Ursache (z. Bspl. Schneelast) |
ganzjährige
Periode mit Amplitude von ca. 22 msec |
| |
Gezeitenkräfte
der Sonne |
halbjährige
Periode mit Amplitude von ca. 10 msec |
| |
Gezeitenkräfte
des Mondes |
13,8
und 27,6 tägige Periode mit sehr kleiner
Amplitude |
| säkular
(langfristig) |
Gezeitenreibung |
Abbremsung |
Der Effekt der Gezeitenreibung bedingt eine
Zunahme der Tageslänge
von ca. 1 s in 60.000 Jahren.
Übersicht TAG / JAHR
| Sternentag |
- der
mittlere Sterntag gilt als
konstant und dauert
23 h 56 min 4,1 s (mittlerer
Sonnenzeit)
Anmerkung:
Im Gegensatz zum wahren Sterntag
wurde der mittlere Sterntag
bezüglich der Nutation
bereinigt.
(Nutation: Schwingung der
Erdachse mit T = 18,6 Jahre,
welche die Präzessionsbewegung
der Erdachse überlagert)
|
...ist
die Zeit zwischen den oberen
Kulminationen des Frühlingspunktes
(oberer Kulmination = Durchgang eines
Gestirns durch den Meridian des Beobachtungsortes
mit größter Höhe). |
| Wahrer
Sonnentag |
|
...
ist die Zeit zwischen zwei unteren
Kulminationen der Sonne |
Wahrer
Sonnentag oder
Wahre Ortszeit (WOZ) |
|
...
ist abhängig vom Längengrad des Ortes.
Der wahre Sonnentags ist ungeeignet für
die Zeitmessung, da die Sonne eine
scheinbare ungleichmäßige Bewegung am
Himmel vollführt
(Grund: elliptische Erdumlaufbahn und
Neigung der Erdachse).
Die wahre Sonne
kulminiert um 12Uhr WOZ, d.h.
Höchststand der Sonne am Mittag für
einen bestimmten Längengrad.
Die wahre Sonne bewegt sich auf der
Ekliptik, die um ca. 23,44º gegen den
Himmelsäquator geneigt ist. Sie führt
auf der Ekliptik keine gleichförmige
sondern eine ungleichförmige Bewegung
aus beschleunigte und verzögernde
Bewegung der wahren Sonne am Himmel.
|
Mittlerer
Sonnentag oder
Mittlere Ortszeit (MOZ) |
- dauert
24h 3 min 56,5 s (mittlerer
Sternenzeit)
|
...da
die wahre Ortszeit ungeeignet für die
Zeitmessung ist, hat man die mittlere
Ortszeit eingeführt. Sie ist eine
gleichförmige fiktive Zeit. Die Sonne
bewegt sich danach gleichförmig
(Festlegung!).
Die Mittlere Sonnenzeit ist ein Zeitmaß,
das auf der fiktiven - in einem Jahr
gleichmäßig über die Himmelskugel
wandernde - Sonne bezogen wird, unter der
weiteren Annahme einer gleichförmig
rotierenden Erde. Dabei bewegt sich die
(fiktive) mittlere Sonne gleichförmig
auf dem Himmelsäquator mit einer
Umlaufzeit von einem Jahr. |
| Bürgerlicher
Tag |
|
...ist
ein gemittelter Jahreswert aus den
schwankenden Tageslängen. 1958 wurde die
Sekunde als der 86400. Teil des mittleren
Sonnentages festgelegt.
Per Definition ist ein Tag das
Zeitintervall von 86400 Sekunden
(Atomsekunden, SI Einheit). |
| Tropisches
Jahr |
- dauert
365 d
5 h, 48 min und
46 s
= 365,2422 d
|
...
ist die Zeit zwischen zwei aufeinander
folgenden Durchgängen der Sonne durch
den Frühlingspunkt.
Bildet die Grundlage der Zeitrechnung! |
| Bürgerliches
Jahr |
|
Korrektur
durch Einführung der Schaltjahre! |
| Beziehung
zwischen mittlerem Sterntag und mittlerem
Sonnentag |
- 365,2422
mittl. Sonnentage sind 366,2422 mittl.
Sterntage,
d. h. 24 h mittl. Sonnezeit = 24h
3 min 56,5 s mittl. Sternzeit
bzw. 24 h mittl. Sternzeit = 23 h
56 min 4,1 s mittl. Sonnenzeit
|
Die
Zeitdifferenz zwischem mittleren Stern-
und Sonnentag von knapp 4 min (die Sonne mußsich
bei einem Sonnentag um 361° drehen, da
sich die Sonne pro Tag um 1 ° von W nach
O auf der Ekliptik weiterbewegt) summiert
sich nach Ablauf eines trop. Jahres auf
genau einem Tag. |
|
| INFO:
Synodische:Umlaufzeit:
Zeit bis zur gleichen Stellung eines
Himmelskörpers (z. Bspl. Mond) in Bezug auf die
Sonne und Erde (z.Bspl. von Vollmond zu
Vollmond).
Der Mond muß sich mehr als 360° drehen, da er
zwischenzeitlich auf seiner Umlaufbahn ein
Stückchen weitergewandert ist.
Siderische:Umlaufzeit: (sidus lat.
Stern)
Zeit bis zur gleichen Stellung eines
Himmelskörpers bezüglich des Fixsternhimmels.
Die Rotation beträgt genau 360° (ohne Einfluß
der Präzession!).
In Analogie dazu gilt
der Sternentag (siderisch) und der Sonnentag (synodisch).
Berücksichtigt man
den Einfluß der Präzession, so dauert ein
Sterntag nicht exakt 360°, sondern etwa
359°59´59´´,863. Der mittlere Sterntag ist
die Zeit zweier aufeinander folgender Meridiandurchgänge des
Frühlingspunktes (berechneter fiktiver Punkt) -
vom Einfluß der Nutation befreit. Der wahre
Sterntag ist hingegen mit Nutation behaftet. Der mittlere Sonnentag ist die
Zeit zweier aufeinander folgender
Meridiandurchgänge (untere Kulmination) der
fiktiven mittleren Sonne.
24h mittlerer Sonnenzeit = 24h 3min 56,56 s
mittlere Sternzeit
24h mittlere Sternzeit = 23h 56min 4,09 s
mittlere Sonnenzeit
Monat:
Synodischer Monat: Zeit von Vollmond zu
Vollmond = 29d 12h 44m 3 s (im Mittel)
Siderischer Monat:
Zeit bis zur gleichen Stellung des Mondes
bezüglich eines Fixsternes = 27d 7h 43m 11s (im
Mittel)
Tropischer Monat:
Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden
Durchgängen des Mondes durch den Frühlingspunkt
= 27d 7h 43m 4s (im Mittel)
Drakonitischer
Monat: Zeit zwischen zwei Durchgängen des Mondes
durch den aufsteigenden Mondbahnknoten = 27d 5h
5m 36s (im Mittel)
Anomalistischer
Monat: Zeit zwischen zwei Monderdnähen = 27d 13h
18m 33s (im Mittel)
Sonnenmonat: 1/12
vom Sonnenjahr = 30d 10h 29m 4s (im Mittel)
Der bürgerliche Monat basiert auf dem
Sonnenmonat. Die unterschiedlichen Monatslängen
sind historisch bedingt!
Jahr:
Siderische Jahr (Sternjahr): Zeit zwischen zwei
aufeinander folgenden Durchgängen der Sonne
durch den selben Punkt der Ekliptik = 365,2564
Tage
Tropische Jahr:
Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden
Durchgängen der Sonne durch den Frühlingspunkt
= 365,2422 Tage
Anomalistische
Jahr: Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden
Durchgängen der Sonne durch den sonnennächsten
Punkt = 365,2596 Tage
Platonische Jahr:
Umlaufzeit des Frühlingspunktes um die Ekliptik
ca. 25850 Sonnenjahre
Die Jahreslängen
nehmen sekulär (sehr langsam) in der Zeit zu.
Das bürgerliche Jahr bzw. Kalenderjahr basiert
auf dem tropischen Jahr.
Seit 1582 gilt der Gregorianische Kalender (Papst
Gregor XIII.) mit dem Gregorianischen Jahr (=
365,2425) und den typischen Schaltjahrregelungen.
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