پارامترهای توجیه زمین

مطالعه این نوشته در 67 دقیقه

در این نوشته، پارامترهای توجیه زمین به عنوان یکی از محصولات سرویس IERS معرفی شده و نحوه دسترسی، نوع فایل ها و اطلاعات تکمیلی معرفی می گردد. همچنین انواع بولتن های ارائه شده توسط IERS مورد بحث قرار می گیرند. درباره زمان اتمی و ثانیه جهشی نیز توضیحاتی ارائه خواهد شد.

قبل از معرفی پارامترهای توجیه زمین باید دو مفهوم زیر را درباره زمان بدانیم.

زمان UTC

پارامترهای توجیه زمین- ساعت جهانی
UTC بیانگر ساعت های جهانی در نقاط مختلف می باشد که با توجه به اختلاف ساعت از گرینویچ تنظیم می شوند.

زمان UTC در سال 1972 به منظور مرتبط ساختن زمان اتمی با دوران زمین معرفی شد. UTC برحسب زمان اتمی بوده و اختلاف زمان آن با UT1 کمتر از 1 ثانیه خواهد بود. یعنی باید دارای خاصیت زیر باشد:

 0.9>|UTC-UT1|

به منظور برقراری رابطه بالا و نزدیکی UTC و UT1، ثانیه جهشی یا Leap Second در اول ژانویه یا اول جولای توسط IERS معرفی می شود.

پارامترهای توجیه زمین- ثانیه جهشی
نمودار ثانیه های جهشی از ابتدای معرفی تا کنون

(International Atomic Time (TAI

پارامترهای توجیه زمین- ساعت اتمی
نحوه عملکرد ساعت اتمی

زمان اتمی مورد قبول سازمان بین المللی وزن و اندازه (BIPM) می باشد. واحد آن ثانیه دقیق SI در سطح دریاهای آزاد بوده و مبدا این زمان به گونه ای انتخاب می شود که در اول ژانویه 1958 اختلافی با UT1 نداشته باشد یعنی مقدار UTC-UT1 تقریبا صفر باشد. بی ثباتی این زمان 6 برابر کمتر از UT1 می باشد.
اختلاف این زمان و UT1 توسط IERS معرفی می شود.

پارامترهای توجیه زمین- ساعت اتمی
ساعت اتمی بر اساس حرکات اتم سزیم ساخته شده است.

حال که مفاهیم بالا را شناختیم میتوانیم پارامترهای توجیه زمین را معرفی کنیم. همانطور که در مطالب قبلی اشاره شد، سرویس IERS محصولاتی را تولید کرده و در اختیار کاربران قرار می دهد. یکی از این محصولات پارامترهای دورانی زمین می باشد. در این مطلب به معرفی این محصول می پردازیم:

معرفی پارامترهای توجیه زمین

پارامترهای توجیه زمین شامل تاریخ جولین اصلاح شده، مختصات قطب و تفاوت زمانی UT1-UTC می باشد. این پارامترها در قالب فایل هایی به نام بولتن (Bulletin) در اختیار کاربران قرار می گیرد. انواع بولتن های ارائه شده در سایت IERS شامل موارد زیر می باشد:

  • Bulletin A: شامل پارامترهای سریع توجیه زمین و همچنین پیش بینی آن ها می باشد.
  • Bulletin B: شامل داده های ماهیانه پارامترهای توجیه زمین است.
  • Bulletin C: حاوی اطلاعات مربوط به ثانیه جهشی یا Leap Second می باشد.
  • Bulletin D: حاوی مقدار DUT1 است.

Bulletin A

بولتن A شامل مختصات نقطه قطب، تفاوت زمانی UT1-UTC و خطاهای آن ها با فاصله زمانی روزانه و همچنین پیس بینی سالیانه از این پارامترها است. اطلاعات این فایل به چهار دسته زیر طبقه بندی می شوند:

  1. اطلاعات کلی شامل تعاریف اولیه و آخرین مقادیر DUT1 و TIA-UTC
  2. برآورد روزانه از پارامترهای توجیه زمین با استفاده از مشاهدات بهبود یافته (smoothed observation). این قسمت شامل مختصات نقطه قطب، UT1-UTC و خطاهای آن ها می باشد. در تهیه این داده ها از کاربرد تصحیح سیستماتیک و وزن دهی آماری استفاده شده است. این محصولات با تاخیر 1 تا 3 روزه منتشر می شود.
  3. پیش بینی مقادیر مختصات نقطه قطب و UT1-UTC تا 365 روز بعد از آخرین روز داده منتشر شده. .
  4. شامل سری های ترکیبی از آفست مختصات قطب سماوی می باشد. بولتن A بیان کننده مختصات قطب سماوی با توجه به تئوری نوتیشن IAU1980 و IAU200 می باشد. این بخش از اول ژانویه 2003 معرفی شده است.

پس به طور خلاصه بولتن A شامل اطلاعات زیر است:

section 1: DUT1 [sec], TAI-UTC [sec]
section 2: x [’’], y [’’], UT1-UTC [sec] and their errors
section 3: Predictions for x [’’], y [’’], UT1-UTC [sec]
section 4: dpsi, deps, dX, dY ([msec of arc]) and their errors

این فایل ها در فرمت ASCII ارائه می شوند. فایل های ASCII (مخفف: American Standard Code for Information Interchange) را می توان با کمک ابزارهای ویرایش متن نظیر notepad باز کرد و اطلاعات آن را مشاهده نمود. در زیر قسمتی از فایل بولتن A را مشاهده می کنید.

برای دانلود Bulletin A از سایت IERS کلیک کنید.

در شکل زیر تغییرات پارامترهای موجود در این بولتن را مشاهده می کنید.

پارامترهای توجیه زمین- Bulletin A
پلات نشان دهنده مختصات دو بعدی قطب که از بولتن A به دست آمده است.

یکی از مهمترین کاربردهای پارامترهای دورانی زمین ارتباط بین فریم های سماوی و زمینی است. در آینده به معرفی نحوه استفاده از این فایل ها و نیز چگونگی ارتباط بین فریم های سماوی و زمینی می پردازیم.

Bulletin B

بولتن B که شامل اطلاعات ساعت جهانی (Universal Time)، مختصات قطب زمینی و آفست قطب سماوی می باشد. این فایل متشکل از 5 قسمت اصلی است:

  1. مقادیر نهایی روزانه برای مختصات قطب در ساعت صفر
  2. مقادیر نهایی روزانه برای آفست قطب سماوی در ساعت صفر
  3. سرعت زاویه ای زمین (شامل برآورد روزانه از طول روز، OMEGA و خطای آن)
  4. اطلاعاتی در مورد مقیاس های زمانی و اعلام ثانیه جهشی
  5. شامل دقت متوسط مولفه های بالا

این فایل نیز در فرمت ASCII ارائه می شود.

در زیر یک نمونه فایل Bulletin B مشاهده می کنید.

برای دانلود Bulletin B از سایت IERS کلیک کنید.

در شکل زیر تغییرات پارامترهای موجود در این بولتن را مشاهده می کنید.

پارامترهای توجیه زمین-Bulletin B

Bulletin C

بولتن C نیز فایلی ASCII است که شامل اعلان ثانیه جهشی (Leap Second) و همچنین اطلاعاتی در مورد UTC-TAI می باشد. در زیر یک نمونه از فایل بولتن C را مشاهده می کنید:

برای دانلود Bulletin C از سایت IERS کلیک کنید.

Bulletin D

بولتن D تنها شامل اختلاف بین UT1 و UTC می باشد. این پارامتر تحت عنوان DUT1 نیز شناخته می شود.

DUT1=UT1-UTC

در زیر یک نمونه از فایل بولتن D را مشاهده می کنید:

برای دانلود Bulletin D از سایت IERS کلیک کنید.

در صورتیکه میخواهید اطلاعات کامل تری از بولتن ها در اختیار داشته باشید، فایل زیر را مطالعه نمایید.

Bulletin descriptions


امیر اللهویردی زاده
دانشجوی دکترای GNSS دانشگاه Curtin، کارشناس ارشد ژئودزی از دانشگاه اصفهان، مدرس دانشگاه، علاقه مند به سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای، مدیریت پروژه، برنامه نویسی
LinkedinTelegram

متوسط امتیاز / 5. تعداد رای

2 دیدگاه در “پارامترهای توجیه زمین”

  1. با سلام و وقت بخیر
    ممنون میشم در مورد فایلهای حاوی پارامترهای دوران زمین که با فرمت erp و در برخی سایتها با نام eop منتشر می شوند هم توضیح دهید.

    با تشکر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *