地球の自転とLOD

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地球の自転とLOD（一日の長さ）

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/04 14:42 UTC 版)

「世界時」の記事における「地球の自転とLOD（一日の長さ）」の解説

詳細は「地球の自転#LOD（Length of Day:一日の長さ）」を参照 世界時 (UT) は地球の自転に基づく時刻であり、子午線を通過する天体を毎日観測することによって測定することができる。 天文学者は測定方法として太陽を観測するよりも（太陽時）、恒星の子午線通過を観測する方（恒星時）をよく用いる。恒星を使う方がより精度のよい観測を行えるためである。今日では、VLBIを用いて遠方のクエーサーを観測することで UT を決定している。実際には国際原子時 (TAI) との差を求めており、マイクロ秒の精度で決定が可能である。 地球の自転と UT は国際地球回転・基準系事業 (IERS) によって監視されている。時刻標準の制定には国際天文学連合 (IAU) も関わっているが、時刻標準を通報する方式に関しては国際電気通信連合 (ITU) が責任を有する（時刻標準の通報の実施は各国の国家標準機関）。 地球の自転は不規則であり、かつ1日の長さ (LOD:Length of Day) も長期的（数百年の年数）には月の潮汐加速などによって非常に僅かずつだが長くなっている。国際単位系における1秒の長さは1750年から1890年までの月の観測から決められた値に基づいているため、平均太陽日の現在の平均値は86400 (=60×60×24) SI秒とはミリ秒単位の差があるものとなってしまった。 地球の自転の観測によるLODは、短期的（10年～50年程度の年数）には、常に86400秒より長くなり続けているわけではない。1970年代にはLODは86400.003秒程度（86400秒よりも3ミリ秒ほど長い）であったが、2000年から2012年までは、86400.001秒（86400秒よりも1ミリ秒ほど長い）以下に短くなっている。1999年以降は、毎年6月～8月には、LODは86400秒より短くなる期間さえある。 LODが86400秒より数ミリ秒だけ長いことが、閏秒を挿入する理由である。すなわち、LODが86400秒より1ミリ秒だけ長いとすると、1000日間の累積で1秒に達する。したがって、1000/365 = 2.74年であるので、約3年ごとに閏秒を挿入する必要があるのである。 詳細は「閏秒」を参照 UT の刻みの不規則性のゆえに、天文学者は暦表時を導入した。暦表時は現在は地球時（TT:Terrestrial Time）に置き換えられている。地球時 (TT) = 国際原子時 (TAI) +32.184秒 である。 原子時の一形態である太陽系力学時 (TDB:Barycentric Dynamical Time) は、主に2つの理由から惑星やその他の太陽系天体の天体暦を作る際に使われる時刻である。第1の理由は、これらの暦は惑星運動の光学・レーダー観測と結び付いており、一般相対性理論の補正の下でニュートンの運動方程式が成り立つようにTDB時刻系が作られているためである。第2は、地球の自転に基づく時刻系は一様に進まないので太陽系天体の運動の予測には使い難いためである。