Юлианско число (JDN) и юлианска дата (JD) — дефиниция и изчисления

Юлианският ден или Юлианското число (JDN) е броят на дните, изминали от началната епоха, определена като понеделник по обяд универсално време (UT), 1 януари 4713 г. пр.н.е. по Юлианския календар. Този ден от обяд до обяд се счита за Юлиански ден 0. Така кратните на 7 съвпадат с понеделници. Могат да се използват и отрицателни стойности за дати, отпреди записаната история.

Като пример, към 04:09, 24 май 2020 г. (UTC) JDN беше 2458993 (актуализация). Остатъкът от тази стойност, разделен на 7, е 5 — целочислен израз за деня от седмицата, като 0 представлява понеделник.

Юлианска дата (JD)

Юлианската дата (JD) е непрекъснат брой дни и части от тях, изминали от същата начална епоха. JD е реално число; интегралната му част дава числото на Юлианския ден (JDN), а дробната част — времето на деня, измерено от обяд UT като десетична дроб от един ден. По тази конвенция дробта 0,0 съответства на 12:00:00 UT (по обяд), а 0,5 — на полунощ UT.

Пример: JD 2454115.05486 означава, че датата по универсално време е неделя, 14 януари 2007 г., 13:18:59.9 (тъй като 0.05486 × 24 h ≈ 1.31664 h ≈ 1 h 19 m — прибавено към 12:00 UT дава 13:18:59.9).

Дробните части на JD — време в дни, часове, минути и секунди

Десетичните части от една юлианска дата могат лесно да се преобразуват в часове, минути и секунди:

• 0.1 ден = 2.4 часа = 144 минути = 8 640 секунди
• 0.01 ден = 0.24 часа = 14.4 минути = 864 секунди
• 0.001 ден = 0.024 часа = 1.44 минути = 86.4 секунди
• 0.0001 ден = 0.0024 часа = 0.144 минути = 8.64 секунди
• 0.00001 ден = 0.00024 часа = 0.0144 минути = 0.864 секунди

Защо се използва системата JDN/JD

От началото на епохата са изминали почти 2.5 милиона юлиански дни. Числото на Юлианския ден е удобен едномерен календар, в който календарната дата е просто цяло число. Това опростява справки, изчисления и преобразувания — например времето между две дати се получава чрез просто изваждане на техните JDN.

Юлианската система е въведена от астрономите, за да създадат единна система от дати, използваща се при работа с различни календари и исторически хронологии. Освен избора на нулева точка и името, тази система не е пряко свързана с Юлианския календар, но лесно позволява преобразуване между различни календарни системи.

Преобразувания и алгоритми

За да се изчисли JDN от дадена календарна дата (ден, месец, година) или обратното, се използват стандартни алгоритми (напр. алгоритмите на Fliegel & Van Flandern или описаните от Jean Meeus). Главната идея е да се сведат годината и месецът към удобен брой дни от фиксирана епоха и след това да се приложат корекции за векове и високосни години (в зависимост от това дали използвате Григорианския или Юлианския календар).

Един от познатите целочислени изрази за преобразуване от (година = Y, месец = M, ден = D) (за Григориански календар) е:

• Ако M ≤ 2, задайте Y = Y − 1 и M = M + 12;
• A = floor(Y / 100)
• B = 2 − A + floor(A / 4)
• JDN = floor(365.25 × (Y + 4716)) + floor(30.6001 × (M + 1)) + D + B − 1524

Този набор от стъпки дава целочислена стойност на JDN (за полудневната отправна точка по обяд). За Юлиански календар B се задава като 0 (без григорианска корекция).

Обратното преобразуване (от JDN/JD към календарна дата и време) също се извършва чрез набор от целочислени операции — стандартните алгоритми възстановяват годината, месеца и деня и след това дробната част на JD се превръща във време на деня.

Примерно изчисление

Пример: да намерим времето, съответстващо на JD = 2454115.05486

• Интегрална част: 2454115 → това е JDN; датата, съответстваща на този JDN, е 14 януари 2007 г.
• Дробна част: 0.05486 × 24 h ≈ 1.31664 h ≈ 1 h 19 m → добавяме към 12:00 UT → 13:18:59.9 UT.

Прецизност и представяне

Обикновено 64-битова променлива с плаваща запетая (двойна точност) може да представи епохата, изразена като юлианска дата, с точност около 1 милисекунда при нормални стойности. За изключително висока точност (микросекунди или по-добре) се използват специализирани аритметични типове или хранене на време чрез отделни полета (дни и наносекунди).

Забележки и допълнителна информация

• Има и други свързани формати: например Модифицираната юлианска дата (MJD) се дефинира като MJD = JD − 2400000.5 и започва на 17 ноември 1858 г. в 00:00 UT. Това улеснява работата с по-малки числови стойности.
• Системата JDN/JD позволява коректни преобразувания между Юлианския и Григорианския календари, като се прилагат подходящите правила за високосни години и преходи.
• JDN и JD са широко използвани в астрономията, навигацията и историческите изследвания, тъй като дават единна времева ос и улесняват сравненията между различни календарни системи.

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво представлява юлианският ден или номерът на юлианския ден (JDN)?

В: Как може да се използва JDN за определяне на деня от седмицата?

Въпрос: Какво представлява юлската дата?

Въпрос: С каква точност една 64-битова променлива с плаваща запетая може да представи епоха, изразена като юлианска дата?

В: Какво означава, когато казваме "Десетичните части на юлската дата"?

Търсене по буква