Das tropische Jahr oder äquinoktiale Jahr oder sogar das Sonnenjahr entspricht der Periodizität der terrestrischen Jahreszeiten : Es ist definiert als das Zeitintervall, an dessen Ende die scheinbare Position der Sonne von der Erde aus gesehen wird, definiert durch die mittlere Länge der Die Sonne auf ihrer scheinbaren Umlaufbahn, der Ekliptik , kehrt zum gleichen Wert zurück. Es ist die durchschnittliche Zeitdauer, die den Beginn der verschiedenen Jahreszeiten trennt.
Dieser Begriff der durchschnittlichen Dauer ist wichtig, da die Geschwindigkeit der Erde in ihrer Umlaufbahn nicht einheitlich ist, da letztere eine Ellipse ist. Diese Geschwindigkeit folgt in erster Näherung Keplers zweitem Gesetz , aber in Wirklichkeit entspricht die durchschnittliche Zeit, die benötigt wird, um von einem Frühlingsäquinoktium zum nächsten zu gelangen, nicht genau der durchschnittlichen Zeit zwischen zwei Herbstäquinoktien, und dies gilt auch für die Winter- und Sommersonnenwende . Die alte Definition des tropischen Jahres, die einfach die Zeitspanne war, in der zwei Frühlingsäquinoktien getrennt wurden (Übergang zum Frühlingspunkt ), wird jetzt als Frühlingsjahr bezeichnet . Diese moderne gemittelte Definition des tropischen Jahres verdanken wir dem Astronomen André Danjon .
Das tropische Jahr unterscheidet sich auch von der Zeit, die die Erde benötigt, um eine vollständige Umlaufbahn um die Sonne zu erreichen, anhand eines Benchmarks, der aus entfernten Fixsternen besteht und das Sternjahr darstellt . Der Unterschied zwischen den beiden (ca. 20 Minuten) ist auf die Präzession der Äquinoktien zurückzuführen .
Das Wort " tropisch " kommt vom niedrigen lateinischen tropicus , der sich vom griechischen Wort tropikos ableitet , von tropos "turn, change".
Die Länge des tropischen Jahres variiert je nach Jahreszeit . Sie nimmt derzeit stetig um etwa 0,5319 s pro Jahrhundert ab. Es wurde im Jahr 2000 an 365 Tagen, 5 Stunden, 48 Minuten, 45,198 Sekunden oder 31.556.925,198 Sekunden oder 365,242.189 8 Standard-24-Stunden-Tagen bewertet.
Hier ist eine genaue Ausdruck durch die halb-analytischen Theorie der Planeten gegeben VSOP2000 durch begrenzte Entwicklung 4 th Grad:
365,242 190 516 6 - T k × 0,000 061 560 - T k 2 × 0,000 000 068 4 + T k 3 × 0,000 000 263 0 + T k 4 × 0,000 000 003 2,wobei T k in tausend Jahren von 365,25 Tagen in Bezug auf das Jahr 2000.0 angegeben ist, oder T k = (( JJ - 2 451 545) / 365 250), wobei JJ der julianische Tag ist.
Die Formel kann einfacher mit weniger Dezimalstellen für die Potenzen in der Form berechnet werden:
365,242 190 516 6 - T M × 0,061 560 - T M 2 × 0,068 4 + T M 3 × 263,0 + T M 4 × 3200,wobei T M = T k / 1000 in Millionen Jahren von 365,25 Tagen in Bezug auf das Jahr 2000.0 angegeben ist, oder T M = (( JJ - 2 451 545) / 365 250 000), wobei JJ der julianische Tag ist.
Aus diesem Polynom folgt, dass die Dauer des tropischen Jahres mit der Zeit schwankt (indem mit diesem Entwicklungsgrad die aktuelle Schätzung von 3 bekannten lokalen Extremen gezeigt wird, d. H. Ein in der Vorgeschichte geschätztes lokales Minimum, ein in der Antike beobachtetes lokales Maximum und ein projiziertes Minimum in die Zukunft basierend auf aktuellen Messungen); das letzte Maximum wurde im Jahr -7502 mit 365,242 569 738 1 Tagen erreicht (dh 365 Tage 5 Stunden 49 Minuten 18,025 37 Sekunden); das nächste Minimum wird im Jahr 10 365 mit 365,241 840 389 8 Tagen sein (d. h. 365 Tage 5 Stunden 48 Minuten 15,009 68 Sekunden); wir sehen, dass der Unterschied zwischen diesen Extremen 0,000 729 348 3 Tage oder 63,015 69 Sekunden beträgt. Die Formel erlaubt jedoch keine so große Präzision außerhalb des Zeitraums dieser Extreme (vor dem Jahr -7502 oder nach dem Jahr 10365), da sie dann schnell in Richtung Unendlichkeit darüber hinaus divergiert und bestimmte unbekannte astronomische Ereignisse wie das Sonnenlicht nicht berücksichtigen kann Fackeln oder die unregelmäßige Variation der Erdrotation, die durch geologische Phänomene verursacht wird, deren Bedeutung wir über so lange Zeiträume jenseits der Menschheitsgeschichte nicht genau vorhersagen können.
Der Einfachheit halber wird der Durchschnittswert zwischen diesen Extremen von genau 365,2422 Tagen (innerhalb von 0,82 Sekunden nahe dem Wert für 2000,0 des Polynoms und 31 Sekunden von jedem der Extreme) verwendet. Es gibt einen kleinen Unterschied von ungefähr 26 Sekunden zum Kalenderjahr der Common Era (Gregorianisches Jahr), das einen etwas höheren Durchschnittswert von 3/10 000 aufweist, dh eine Dauer von 365,2425 Tagen genau seit 1582, Jahr von Annahme des Gregorianischen Kalenders . Die Verzögerung des Gregorianischen Kalenders mit dem durchschnittlichen tropischen Jahr würde daher 3 Tage in 10.000 Jahren betragen. Die Verzögerung im julianischen Kalender (das julianische Jahr mit einem noch höheren Durchschnittswert von genau 365,25 Tagen) würde 78 Tage mit dem tropischen Jahr und 75 Tage mit dem gregorianischen Kalender betragen. Um vollständig zu sein, müsste jedoch auch die kontinuierliche und unvermeidliche Verlangsamung der Erdrotation berücksichtigt werden, die zwischen jetzt und damals einen weiteren Unterschied von mindestens 3 Tagen bewirken wird.