siehe Bildunterschrift
Eine Animation der Umlaufbahnen der Planeten des inneren Sonnensystems um die Sonne. Die Dauer eines Jahres entspricht der Zeit, die ein Planet für einen Umlauf um die Sonne benötigt.

Ein Jahr ist eine Zeiteinheit, die auf der Zeit basiert, die die Erde für einen Umlauf um die Sonne benötigt . [ 1 ] In der Wissenschaft sind das tropische Jahr (etwa 365 Sonnentage , 5 Stunden, 48 Minuten und 45 Sekunden) und das siderische Jahr (etwa 20 Minuten länger) genauer. Das moderne Kalenderjahr , wie es nach dem Gregorianischen Kalender berechnet wird , nähert sich dem tropischen Jahr durch ein System von Schaltjahren an .

Der Begriff „Jahr“ wird auch verwendet, um andere Zeiträume von annähernd gleicher Dauer zu bezeichnen, wie zum Beispiel das Mondjahr (ein etwa 354-tägiger Zyklus von zwölf Mondphasen – siehe Mondkalender ), sowie Zeiträume, die lose mit dem Kalender- oder astronomischen Jahr verbunden sind, wie zum Beispiel das Jahreszeitenjahr , das Geschäftsjahr , das akademische Jahr usw.

Aufgrund der Erdachsenneigung durchlaufen die Jahreszeiten den Jahresverlauf und verändern sich durch Wetterveränderungen , die Tageslichtdauer und folglich auch Vegetation und Bodenfruchtbarkeit . In gemäßigten und subpolaren Regionen der Erde werden im Allgemeinen vier Jahreszeiten unterschieden: Frühling , Sommer , Herbst und Winter . In tropischen und subtropischen Regionen gibt es einige Gebiete ohne klar definierte Jahreszeiten; in den tropischen Gebieten hingegen sind die jährlichen Regen- und Trockenzeiten bekannt und werden regelmäßig erfasst.

Im übertragenen Sinne kann der Begriff „Jahr“ auch auf die Zeit angewendet werden, die ein astronomisches Objekt für einen Umlauf um seinen Zentralstern benötigt  – zum Beispiel das Marsjahr von ungefähr 1,88 Erdenjahren.

Der Begriff kann auch in Bezug auf einen beliebigen langen Zeitraum oder Zyklus verwendet werden, wie beispielsweise das Große Jahr . [ 2 ]

Kalenderjahr

Ein Kalenderjahr ist meist eine Annäherung an die Anzahl der Tage der Erdumlaufzeit , gezählt nach einem bestimmten Kalender . Der moderne Weltstandardkalender (der Gregorianische Kalender ) gibt sein Kalenderjahr entweder als Gemeinjahr mit 365 Tagen oder als Schaltjahr mit 366 Tagen an, ebenso wie der Julianische Kalender und der islamische Sonnenkalender (Hijri) . Im Gregorianischen Kalender beträgt die durchschnittliche Länge des Kalenderjahres (das mittlere Jahr) über den gesamten Schaltzyklus von 400 Jahren 365,2425 Tage (97 von 400 Jahren sind Schaltjahre). [ 3 ] Lunisolarkalender , die traditionell in Asien verwendet werden, haben ein Jahr mit zwölf Mondmonaten , fügen aber etwa alle drei Jahre einen dreizehnten Schaltmonat ein . Der islamische Mondkalender (Hijri, im Westen allgemein als „islamischer Kalender“ bekannt, obwohl er nicht der einzige ist) hat ein Jahr mit zwölf Mondmonaten und ignoriert das Sonnenjahr.

Abkürzung

Im Englischen wird die Zeiteinheit für Jahr üblicherweise mit „y“ oder „yr“ abgekürzt. Das Symbol „a“ (für Latein : annus , Jahr) wird manchmal in der wissenschaftlichen Literatur verwendet, obwohl seine genaue Dauer uneinheitlich sein kann.

Etymologie

Das englische Wort „ year“ (über das westsächsische ġēar ( /jɛar/ ), anglisch ġēr ) führt das urgermanische *jǣran ( *j ē₁ ran ) fort. Verwandte Wörter sind das deutsche „ Jahr“ , das althochdeutsche „ jār“ , das altnordische „ ár “ und das gotische „ jer“ , die vom protoindogermanischen Substantiv * *yeh₁r-om „Jahr, Jahreszeit“ abstammen. Weitere verwandte Wörter, die vom selben protoindogermanischen Substantiv abstammen (mit Variationen im Suffix Ablaut ), sind das avestische „ yārǝ “ „Jahr“, das griechische „ ὥρα “ ( hṓra ) „Jahr, Jahreszeit, Zeitabschnitt“ (woher auch „ Stunde “), das altkirchenslawische „jarŭ “ und das lateinische „ hornus “ „dieses Jahres“.

Das lateinische annus (ein maskulines Substantiv der 2. Deklination ; annum ist der Akkusativ Singular ; annī ist der Genitiv Singular und Nominativ Plural; annō ist der Dativ und Ablativ Singular) stammt von einem indogermanischen Substantiv * h₂et-no- , woraus auch das gotische aþn "Jahr" entstand (nur der Dativ Plural aþnam ist belegt).

Obwohl die meisten Sprachen das Wort als thematisches *yeh₁r-o- behandeln , gibt es Hinweise auf eine ursprüngliche Ableitung mit dem Suffix *-r/n , *yeh₁-ro- . Die beiden indogermanischen Wörter für Jahr, *yeh₁-ro- und *h₂et-no- , würden demnach von Verbalwurzeln abgeleitet, die „gehen, sich bewegen“ bedeuten, nämlich *h₁ey- bzw. *h₂et- (vgl. Vedisches Sanskrit éti „geht“, atasi „du gehst, wanderst“). Zahlreiche englische Wörter stammen vom lateinischen annus ab , wie beispielsweise annual , annuity , anniversary usw.; per annum bedeutet „jedes Jahr“, annō Dominī bedeutet „im Jahr des Herrn“.

Das griechische Wort für „Jahr“, ἔτος , ist verwandt mit dem lateinischen vetus „alt“, vom indogermanischen Wort *wetos- „Jahr“, das in dieser Bedeutung auch im Sanskrit vat-sa-ras „Jahr“ und vat-sa- „Jährling (Kalb)“ erhalten ist, wobei sich letzteres auch im lateinischen vitulus „Stierkalb“ und im englischen wether „Widder“ (altenglisch weðer , gotisch wiþrus „Lamm“) widerspiegelt.

In einigen Sprachen ist es üblich, Jahre anhand einer Jahreszeit zu zählen, wie etwa „Sommer“, „Winter“ oder „Ernte“. Beispiele hierfür sind das chinesische Wort年(„Jahr“), ursprünglich秂, eine ideografische Zusammensetzung, die eine Person mit einem Weizenbündel darstellt und „Ernte“ bedeutet. Im Slawischen wird neben godŭ („Zeitraum; Jahr“) auch lěto („Sommer; Jahr“) verwendet.

Interkalation

Astronomische Jahre haben keine ganzzahlige Anzahl an Tagen oder Mondmonaten. Jeder Kalender, der einem astronomischen Jahr folgt, muss ein System von Schaltjahren oder ähnlichen Ereignissen enthalten.

Julianischer Kalender

Im julianischen Kalender beträgt die durchschnittliche Jahreslänge 365,25 Tage. In einem Nicht-Schaltjahr hat das Jahr 365 Tage, in einem Schaltjahr 366 Tage. Ein Schaltjahr findet alle vier Jahre statt; dabei wird ein Schalttag in den Februar eingefügt . Dieser zusätzliche Tag wird als „Schalttag“ bezeichnet.

In der Astronomie ist das Julianische Jahr eine Zeiteinheit, die als 365,25 Tage definiert ist, von denen jeder genau 10 Tage umfasst.86.400 Sekunden ( SI-Basiseinheit ), insgesamt genau 31.557.600 Sekunden im julianischen astronomischen Jahr. [ 4 ] [ 5 ]

Revidierter Julianischer Kalender

Der 1923 vorgeschlagene und in einigen orthodoxen Kirchen verwendete revidierte Julianische Kalender hat alle 900 Jahre 218 Schaltjahre, entsprechend der durchschnittlichen Jahreslänge von 100 Jahren.365,242 2222 Tage, was nahezu der Länge des durchschnittlichen tropischen Jahres entspricht.365,242 19 Tage (relativer Fehler von 9·10⁻⁸ ) . Im Jahr 2800 n. Chr. werden sich der Gregorianische und der revidierte Julianische Kalender um einen Kalendertag unterscheiden. [ 6 ]

Gregorianischer Kalender

Der Gregorianische Kalender zielt darauf ab, dass die Tagundnachtgleiche auf dem 21. März oder kurz davor liegt und folgt daher dem Jahr der Tagundnachtgleiche auf dem 21. März bzw. dem tropischen Jahr . [ 7 ] Da 97 von 400 Jahren Schaltjahre sind, beträgt die durchschnittliche Länge des Gregorianischen Kalenderjahres365,2425 Tage, mit einem relativen Fehler von unter einem ppm (9·10 −7 ) im Vergleich zur aktuellen Länge des mittleren tropischen Jahres ( 365,242 189 Tage) und sogar noch näher am aktuellen März-Tagundnachtgleiche-Jahr von 365,242 374 Tagen, das es anstreben soll.

Andere Kalender

Historisch gesehen wurden in Lunisolarkalendern ganze Schaltmonate auf Beobachtungsbasis eingefügt. Lunisolarkalender sind heute weitgehend außer Gebrauch gekommen, außer aus liturgischen Gründen ( hebräischer Kalender , verschiedene hinduistische Kalender ).

Eine moderne Adaption des historischen Jalali-Kalenders , bekannt als Solar Hijri Kalender (1925), ist ein reiner Sonnenkalender mit einem unregelmäßigen Muster von Schalttagen, das auf Beobachtungen (oder astronomischen Berechnungen) basiert und darauf abzielt, das neue Jahr ( Nowruz ) auf den Tag der Frühlingstagundnachtgleiche zu legen , [ a ] ​​im Gegensatz zur Verwendung eines algorithmischen Systems von Schaltjahren.

Jahresnummerierung

Eine Kalenderära ordnet jedem aufeinanderfolgenden Jahr eine Kardinalzahl zu, wobei ein Referenzereignis in der Vergangenheit (die sogenannte Epoche ) als Beginn der Ära dient.

Der Gregorianische Kalender ist der weltweit am weitesten verbreitete bürgerliche Kalender . [ 9 ] Seine Epoche basiert auf einer Schätzung des Geburtsdatums Jesu von Nazareth aus dem 6. Jahrhundert . Im Gregorianischen Kalender werden zwei Bezeichnungen für die Jahreszählung verwendet: die christliche „ Anno Domini “ (im Jahr des Herrn), abgekürzt n. Chr., und die „ Common Era “, abgekürzt n. Chr., die von vielen anderen Glaubensrichtungen und auch von Konfessionslosen bevorzugt wird. Die Jahreszählung basiert auf der inklusiven Zählung , sodass es kein „Jahr Null“ gibt. Jahre vor der Epoche werden mit v. Chr. ( vor Christus) oder v. u. Z. ( vor unserer Zeitrechnung) abgekürzt . In der astronomischen Jahreszählung bezeichnen positive Zahlen Jahre n. Chr./n. u. Z., die Zahl 0 steht für 1 v. Chr./v. u. Z., −1 für 2 v. Chr./v. u. Z. usw.

Weitere Zeitepochen sind die des antiken Roms , Ab Urbe Condita („von der Stadtgründung “ , abgekürzt AUC); Anno Mundi („Jahr der Welt“), verwendet für den hebräischen Kalender und abgekürzt AM; und die japanischen Kaiserzeitepochen . Das islamische Hijri-Jahr (Jahr der Hidschra , Anno Hegirae, abgekürzt AH) ist ein Mondkalender mit zwölf Mondmonaten und somit kürzer als ein Sonnenjahr.

Pragmatische Einteilungen

Finanzielle und wissenschaftliche Berechnungen verwenden oft einen 365-Tage-Kalender , um die Tageskurse zu vereinfachen.

Geschäftsjahr

Ein Geschäftsjahr ist ein 12-monatiger Zeitraum, der zur Erstellung von Jahresabschlüssen in Unternehmen und anderen Organisationen dient. In vielen Ländern schreiben die Rechnungslegungsvorschriften die Erstellung solcher Berichte einmal jährlich vor, jedoch nicht, dass diese zwölf Monate einem Kalenderjahr entsprechen müssen.

In Kanada und Indien beispielsweise beginnt das Geschäftsjahr am 1. April; im Vereinigten Königreich beginnt es am 1. April für Zwecke der Körperschaftsteuer und der staatlichen Finanzberichte, aber am 6. April für Zwecke der Einkommensteuer und der Auszahlung staatlicher Leistungen; in Australien beginnt es am 1. Juli; während in den Vereinigten Staaten das Geschäftsjahr der Bundesregierung am 1. Oktober beginnt.

Studienjahr

Das akademische Jahr ist der Zeitraum, in dem ein Student eine Bildungseinrichtung besucht . Es kann in Semester oder Trimester unterteilt sein . In vielen Ländern der Nordhalbkugel beginnt das Schuljahr im August oder September und endet im Mai, Juni oder Juli, wodurch eine Sommerpause zwischen den Studienjahren entsteht. In Israel beginnt das akademische Jahr etwa im Oktober oder November, entsprechend dem zweiten Monat des hebräischen Kalenders.

Einige Schulen in Großbritannien, Kanada und den USA unterteilen das Schuljahr in drei annähernd gleich lange Abschnitte ( in den USA Trimester oder Quartale genannt ), die in etwa mit Herbst, Winter und Frühling übereinstimmen. An manchen Schulen wird eine verkürzte Sommersession angeboten, die teilweise als Teil des regulären Schuljahres gilt und von den Schülern freiwillig besucht werden kann. Andere Schulen teilen das Jahr in zwei Hauptsemester: ein erstes (in der Regel August bis Dezember) und ein zweites (Januar bis Mai). Jedes dieser Hauptsemester kann durch Zwischenprüfungen in zwei Hälften geteilt werden, die jeweils als Quartal (oder in manchen Ländern als Trimester ) bezeichnet werden. Zusätzlich kann eine freiwillige Sommersession oder eine kurze Januarsession angeboten werden.

Einige andere Schulen, darunter auch einige in den Vereinigten Staaten, haben vier Zeugnisperioden. Manche Schulen in den USA, insbesondere die Boston Latin School , unterteilen das Schuljahr in fünf oder mehr Zeugnisperioden. Zur Begründung wird mitunter argumentiert, dass möglicherweise ein positiver Zusammenhang zwischen der Häufigkeit der Zeugnisse und dem akademischen Erfolg besteht .

In den USA gibt es in der Regel 180 Unterrichtstage pro Jahr an Schulen, Wochenenden und Ferien nicht mitgerechnet. In Kanada, Neuseeland und Großbritannien sind es 190 Unterrichtstage an staatlichen Schulen und in Australien 200.

In Indien beginnt das Schuljahr normalerweise am 1. Juni und endet am 31. Mai. Obwohl die Schulen bereits Mitte März mit den Schulschließungen beginnen, endet das akademische Jahr tatsächlich erst am 31. Mai, und in Nepal beginnt es am 15. Juli.

In Australien orientieren sich die Schuljahre und Universitäten in der Regel an den Kalenderjahren (d. h. sie beginnen im Februar oder März und enden im Oktober bis Dezember), da auf der Südhalbkugel von Dezember bis Februar Sommer herrscht.

Astronomische Jahre

Julianisches Jahr

Das Julianische Jahr, wie es in der Astronomie und anderen Wissenschaften verwendet wird, ist eine Zeiteinheit, die heute genau als 365,25 Tage definiert ist.86.400 SI - Sekunden [ 10 ] (" Ephemeridentage "). Dies ist eine Bedeutung der Einheit „Jahr“, die in verschiedenen wissenschaftlichen Kontexten verwendet wird. Das julianische Jahrhundert36.525 Ephemeridentage und das julianische JahrtausendIn astronomischen Berechnungen werden 365.250 Ephemeridentage verwendet. Die Angabe eines Zeitintervalls in Julianischen Jahren dient grundsätzlich dazu, eine Zeitspanne präzise zu spezifizieren (nicht die Anzahl „realer“ Jahre), insbesondere bei langen Zeiträumen, bei denen die Angabe der Ephemeridentage umständlich und unintuitiv wäre. Konventionsgemäß wird das Julianische Jahr zur Berechnung der Entfernung in einem Lichtjahr verwendet .

Im Einheitlichen Einheitensystem (Unified Code for Units of Measure , UMU) (jedoch nicht gemäß der Internationalen Union für Reine und Angewandte Physik oder der Internationalen Union für Geologische Wissenschaften , siehe unten) bezieht sich das Symbol „a“ (ohne Index) immer auf das Julianische Jahr „a j “ von genau31.557.600 Sekunden . ​​

365,25 d ×86 400  s = 1 a = 1 a j =31.5576 Frau

Die SI-Multiplikatorpräfixe können darauf angewendet werden, um "ka", "Ma" usw. zu bilden. [ 11 ]

Das wissenschaftliche Julianische Jahr ist nicht mit einem Jahr des Julianischen Kalenders zu verwechseln. Es ist ein Vielfaches der SI-Sekunde und wird heute nur noch im Sinne der Astronomie als „astronomisch“ bezeichnet, während wahre astronomische Jahre auf den Bewegungen der Himmelskörper basieren.

siderische, tropische und anomalistische Jahre

Jedes dieser drei Jahre kann im weitesten Sinne als astronomisches Jahr bezeichnet werden .

Das siderische Jahr ist die Zeit, die die Erde für eine Umdrehung um ihre Umlaufbahn benötigt , gemessen von einem festen Bezugssystem (wie den Fixsternen, lateinisch sidera , Singular sidus ). Seine durchschnittliche Dauer beträgt365,256 363 004 Tage (365 Tage 6 Stunden 9 Minuten 9,76 Sekunden) (zum Zeitpunkt J2000.0 = 1. Januar 2000, 12:00:00 TT ). [ 12 ]

Heute ist das mittlere tropische Jahr als der Zeitraum definiert, in dem die mittlere ekliptikale Länge der Sonne um 360 Grad zunimmt. [ 13 ] Da die ekliptikale Länge der Sonne relativ zum Äquinoktium gemessen wird, [ 14 ] umfasst das tropische Jahr einen vollständigen Jahreszeitenzyklus und bildet die Grundlage für Sonnenkalender wie den international gebräuchlichen Gregorianischen Kalender . Die moderne Definition des mittleren tropischen Jahres weicht aus mehreren, im Folgenden erläuterten Gründen um ein bis zwei Minuten von der tatsächlichen Zeitspanne zwischen beispielsweise dem nördlichen Äquinoktium ab. Aufgrund der Präzession der Erdachse ist dieses Jahr etwa 20 Minuten kürzer als das siderische Jahr. Das mittlere tropische Jahr beträgt nach der modernen Definition [ 15 ] ungefähr 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten und 45 Sekunden .365.242 1875  d ×86 400  s =31 556 925  s ). Die Länge des tropischen Jahres variiert über Tausende von Jahren ein wenig, da die Rate der axialen Präzession nicht konstant ist.

Das anomalistische Jahr ist die Zeit, die die Erde für eine vollständige Umdrehung um ihre Apsiden benötigt . Die Erdbahn ist elliptisch; die Extrempunkte, die Apsiden genannt werden, sind das Perihel (der sonnennächste Punkt) und das Aphel (der sonnenfernste Punkt). Das anomalistische Jahr wird üblicherweise als die Zeitspanne zwischen zwei Periheldurchgängen definiert. Seine durchschnittliche Dauer beträgt 365,259636 Tage (365 Tage, 6 Stunden, 13 Minuten und 52,6 Sekunden) (zum Zeitpunkt J2011.0). [ 16 ]

Drakonisches Jahr

Das drakonische Jahr, auch Finsternisjahr oder Ekliptikjahr genannt, ist die Zeit, die die Sonne (von der Erde aus gesehen) für eine vollständige Umdrehung um denselben Mondknoten (den Schnittpunkt der Mondbahn mit der Ekliptik) benötigt. In diesem Jahr finden Finsternisse statt : Sie treten nur dann auf, wenn sich Sonne und Mond in der Nähe dieser Knoten befinden; daher ereignen sich Finsternisse etwa einen Monat nach jedem halben Finsternisjahr. Folglich gibt es in jedem Finsternisjahr zwei Finsternisperioden . Die durchschnittliche Dauer eines Finsternisjahres beträgt …

346.620 075 883 Tage (346 d 14 h 52 min 54 s) (zum Zeitpunkt J2000.0).

Dieser Begriff wird manchmal fälschlicherweise für die drakonische oder nodale Periode der Mondpräzession verwendet , also die Periode einer vollständigen Umdrehung des aufsteigenden Mondknotens um die Ekliptik:18.612 815 932 Julianische Jahre (6 798 .331 019 Tage; zur Epoche J2000.0).

Vollmondzyklus

Der Vollmondzyklus ist die Zeit, die die Sonne (von der Erde aus gesehen) für eine Umdrehung um den erdnächsten Punkt (Perigäum ) ihrer Umlaufbahn benötigt. Dieser Zeitraum bestimmt die scheinbare Größe des Vollmonds und beeinflusst auch die Dauer des synodischen Monats . Die Dauer eines Vollmondzyklus beträgt:

411.784 430 29 Tage (411 Tage 18 Stunden 49 Minuten 35 Sekunden) (zur Epoche J2000.0).

Mondjahr

Das Mondjahr umfasst zwölf vollständige Mondphasenzyklen, von der Erde aus beobachtet. Es dauert etwa 354,37 Tage. Muslime nutzen es für religiöse Zwecke, unter anderem zur Berechnung des Hadsch- Termins und des Fastenmonats Ramadan sowie der Feiertage (Eid al-Fitr ). Der jüdische Kalender basiert ebenfalls hauptsächlich auf dem Mondkalender, enthält aber alle zwei bis drei Jahre einen Schaltmonat, der den Kalender weitgehend mit dem Sonnenzyklus synchronisiert. Ein Mondjahr im jüdischen (hebräischen) Kalender besteht daher entweder aus zwölf oder dreizehn Mondmonaten.

Unklares Jahr

Das vage Jahr, abgeleitet von „annus vagus“ oder „wanderndes Jahr“, ist eine ganzzahlige Annäherung an das Jahr mit 365 Tagen, dessen Länge im Verhältnis zu genaueren Jahreszahlen schwankt. Typischerweise ist das vage Jahr in zwölf schematische Monate zu je 30 Tagen sowie fünf zusätzliche Tage (epagomenal ) unterteilt. Das vage Jahr wurde in den Kalendern Äthiopiens , des Alten Ägypten , des Iran , Armeniens und Mesoamerikas bei den Azteken und Maya verwendet . [ 17 ] Es wird noch heute von vielen zoroastrischen Gemeinschaften genutzt.

Heliakaljahr

Ein heliakisches Jahr ist der Zeitraum zwischen den heliakischen Aufgängen eines Sterns. Es unterscheidet sich vom siderischen Jahr für Sterne, die sich außerhalb der Ekliptik befinden , hauptsächlich aufgrund der Präzession der Tagundnachtgleichen .

Südjahr

Das Sothische Jahr ist das heliakische Jahr, das Intervall zwischen den heliakischen Aufgängen des Sterns Sirius . Es ist derzeit kürzer als das siderische Jahr und seine Dauer entspricht nahezu dem julianischen Jahr von 365,25 Tagen.

Gaußsches Jahr

Das Gaußsche Jahr ist das siderische Jahr eines Planeten mit vernachlässigbarer Masse (relativ zur Sonne), der nicht von anderen Planeten beeinflusst wird und dessen Gravitation durch die Gaußsche Gravitationskonstante bestimmt wird . Ein solcher Planet wäre etwas näher an der Sonne als die Erde im mittleren Abstand. Seine Länge beträgt:

365.256 8983 Tage (365 Tage 6 Stunden 9 Minuten 56 Sekunden).

Besselsches Jahr

Das Besselsche Jahr ist ein tropisches Jahr, das beginnt, wenn die (fiktive) mittlere Sonne eine ekliptikale Länge von 280° erreicht. Dies ist derzeit um den 1. Januar herum der Fall. Es ist nach dem deutschen Astronomen und Mathematiker Friedrich Bessel aus dem 19. Jahrhundert benannt . Die aktuelle Besselsche Epoche (in Jahren) lässt sich mit folgender Gleichung berechnen: [ 18 ]

B = 1900,0 + (Julianisches Datum TT −2 415 020 .313 52 ) /365.242 198 781

Der Index TT gibt an, dass für diese Formel das Julianische Datum auf der Terrestrischen Zeitskala oder deren Vorgänger, der Ephemeridenzeit, berechnet werden soll .

Schwankungen in der Länge des Jahres und des Tages

Die genaue Länge eines astronomischen Jahres ändert sich im Laufe der Zeit.

  • Die Positionen der Äquinoktien und Sonnenwenden relativ zu den Apsiden der Erdbahn verändern sich: Aufgrund der Präzession wandern die Äquinoktien und Sonnenwenden relativ zu den Sternen nach Westen , während sich die Apsiden aufgrund der langfristigen Gravitationswirkung der anderen Planeten in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Da die Geschwindigkeit der Erde, gemessen vom Perihel aus, mit ihrer Position auf der Umlaufbahn variiert, ändert sich auch ihre Geschwindigkeit an einem Äquinoktium oder einer Sonnenwende im Laufe der Zeit: Bewegt sich ein solcher Punkt zum Perihel, verkürzt sich das Intervall zwischen zwei Durchgängen von Jahr zu Jahr; bewegt er sich zum Aphel, verlängert es sich. Daher unterscheidet sich ein „tropisches Jahr“, gemessen von einem Durchgang der nördlichen („Frühlings-“) Tagundnachtgleiche zum nächsten, von dem zwischen zwei Durchgängen der südlichen („Herbst-“) Tagundnachtgleiche. Der Mittelwert über die gesamte Umlaufbahn ändert sich dadurch nicht, daher ändert sich auch die Länge des durchschnittlichen tropischen Jahres aufgrund dieses Effekts zweiter Ordnung nicht.
  • Die Bewegung jedes Planeten wird durch die Gravitation aller anderen Planeten beeinflusst. Dies führt zu kurzfristigen Schwankungen seiner Geschwindigkeit und damit seiner Umlaufzeit von Jahr zu Jahr. Darüber hinaus verursacht es langfristige Veränderungen seiner Umlaufbahn und somit auch langfristige Veränderungen dieser Umlaufzeiten.
  • Die Gezeitenkräfte zwischen Erde, Mond und Sonne verlängern Tag und Monat (indem sie Drehimpuls von der Erdrotation auf die Mondrevolution übertragen). Da der mittlere Sonnentag die Einheit ist, mit der wir im Alltag die Jahreslänge messen, erscheint das Jahr kürzer. Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde wird zudem durch Faktoren wie die postglaziale Landhebung und den Meeresspiegelanstieg beeinflusst .

Numerischer Wert der jährlichen Abweichung. Die mittleren Jahreslängen in diesem Abschnitt wurden für das Jahr 2000 berechnet. Die Differenzen der Jahreslängen im Vergleich zu 2000 werden für vergangene und zukünftige Jahre angegeben. In den Tabellen entspricht ein Tag …86 400 SI-Sekunden lang. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

Durchschnittliche Jahreslängen für das Jahr 2000
Art des JahresTageStdMinutenSekunden
Tropisch36554845
Siderisch3656910
Anomalistisch36561353
Finsternis346145255
Jahreslängendifferenz gegenüber 2000 (Sekunden; positiv, wenn die Länge im tabellierten Jahr größer ist als die Länge im Jahr 2000)
JahrTropischSiderischAnomalistischFinsternis
-4000−8−45-15−174
-20004−19-11−116
07-4-5−57
20000000
4000−14−3554
6000−35−1210104

Zusammenfassung

Einige der Jahreslängen in dieser Tabelle sind in durchschnittlichen Sonnentagen angegeben, die langsam länger werden (in einem Tempo, das sich nicht genau vorhersagen lässt) und jetzt etwa betragen.86 400 .002 SI Sekunden .

Tage Jahr Typ
346,62Drakonisch, auch Finsternis genannt
354,37Mond
365Sonnentage: ungenau und ein gewöhnliches Jahr in vielen Sonnenkalendern.
365.242 19Tropisch, auch solar genannt, gemittelt und dann für die Epoche J2000.0 gerundet.
365.2425Gregorianisches System, gemittelte Sonnentage über den 400-jährigen Zyklus
365,25Julian, gemittelte Sonnentage über den vierjährigen Zyklus
365.256 36Siderisch, für die Epoche J2000.0
365.259 636Anomalisiert, gemittelt und dann für die Epoche J2011.0 gerundet.
366Schaltjahr in vielen Sonnenkalendern

Ein durchschnittliches gregorianisches Jahr hat 365,2425 Tage (52,1775 Wochen) , und wenn eine Stunde als ein Viertel eines Tages definiert wird,8 765,82 Stunden ,​525 949 .2 Minuten oder31.556.952 Sekunden ). Es ist jedoch zu beachten , dass das durchschnittliche Gregorianische Jahr in absoluter Zeit nicht ausreichend definiert ist , solange der Zeitraum der Mittelwertbildung (Anfangs- und Enddatum) nicht angegeben wird, da jeder Zeitraum von 400 Jahren aufgrund der Verlangsamung der Erdrotation länger (um mehr als 1000 Sekunden) ist als der vorhergehende. In diesem Kalender hat ein gewöhnliches Jahr 365 Tage (8760 Stunden525 600 Minuten oder31.536.000 Sekunden) , und ein Schaltjahr hat 366 Tage (8784 Stunden,527 040 Minuten oder31.622.400 Sekunden ). Der 400 -jährige bürgerliche Zyklus des Gregorianischen Kalenders hat146.097 Tage und somit genau20.871 Wochen .

Größere astronomische Jahre

Äquinoktialzyklus

Das Große Jahr oder der Äquinoktialzyklus entspricht einer vollständigen Umdrehung der Tagundnachtgleichen um die Ekliptik. Seine Länge beträgt etwa 25.700 Jahre. [ 23 ] [ 24 ]

Galaktisches Jahr

Das galaktische Jahr ist die Zeit, die das Sonnensystem der Erde für eine Umdrehung um das galaktische Zentrum benötigt . Es umfasst etwa 230 Millionen Erdenjahre. [ 25 ]

IUPAC–IUGS-Vorschlag

Im Jahr 2011 empfahl eine Arbeitsgruppe der IUPAC und der Internationalen Union der Geologischen Wissenschaften (IUGS) gemeinsam, das Jahr für geologische Zwecke wie folgt zu definieren:

1 a = 31 556 925 .445 Sekunden [ 26 ] (ungefähr365.242 192 65 Ephemeridentage )

Sie wählten für die Epoche 2000,0 einen Wert nahe der Länge des tropischen Jahres (was in etwa der Länge des tropischen Jahres 2000 entspricht; die Länge des tropischen Jahres nimmt langsam ab). [ 26 ] Die Definition bezieht sich jedoch auf ein Vielfaches der Sekunde, der SI-Basiseinheit der Zeit, und ist unabhängig von astronomischen Definitionen, da „Definitionen des Jahres, die auf einer Zwischenbeziehung über den Tag basieren, wie das julianische und das gregorianische Jahr, aufgrund der Variabilität der Erdumlaufbahn eine inhärente, vorprogrammierte Veralterung aufweisen“. [ 26 ] Es weicht vom julianischen Jahr mit 365,25 Tagen (3,1557600 × 10⁷ s ) um etwa 21 ppm ab .

Ab April 2025 definiert das IUPAC Green Book (4. Auflage) das Jahr als =31 556 925 .9747 Sekunden. [ 27 ]

Jahreszeit

Ein Jahreszeitjahr bezeichnet den Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden saisonalen Ereignissen wie beispielsweise dem Hochwasser eines Flusses, dem Vogelzug, der Blüte einer Pflanzenart, dem ersten Frost oder dem ersten geplanten Spiel einer bestimmten Sportart. Bei all diesen Ereignissen können die Abweichungen von Jahr zu Jahr mehr als einen Monat betragen .

Symbole und Abkürzungen

Ein gängiges Symbol für das Jahr als Zeiteinheit ist „a“, abgeleitet vom lateinischen Wort „annus“ . Beispielsweise unterstützt der Leitfaden des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) zur Verwendung des Internationalen Einheitensystems (SI) das Symbol „a“ als Zeiteinheit für ein Jahr. [ 28 ]

Im Englischen sind in der nichtwissenschaftlichen Literatur die Abkürzungen „y“ oder „yr“ gebräuchlicher. [ 29 ] In einigen Bereichen der Geowissenschaften ( Geologie und Paläontologie ) werden „ kyr“ , „myr“ , „ byr “ (für Tausend, Millionen bzw. Milliarden Jahre) und ähnliche Abkürzungen verwendet, um weit von der Gegenwart entfernte Zeiträume zu bezeichnen. [ 30 ] [ 31 ] In der Astronomie sind die Abkürzungen kyr, Myr und Gyr für Kilojahre, Megajahre und Gigajahre üblich. [ 32 ] [ 33 ]

Der Unified Code for Units of Measure (UCUM) dient der Unterscheidung der unterschiedlichen Symboliken von ISO 1000, ISO 2955 und ANSI X3.50 durch die Verwendung von: [ 11 ].

a t =365,242 19 Tage für das mittlere tropische Jahr;
a j = 365,25 Tage für das mittlere Julianische Jahr;
a g =365,2425 Tage für das mittlere gregorianische Jahr ;

Im UCUM entspricht das Symbol „a“ ohne jeglichen Zusatz 1 a j . Das UCUM minimiert außerdem Verwechslungen mit are , einer Flächeneinheit, durch die Verwendung der Abkürzung „ar“.

Seit 1989 verwendet die Internationale Astronomische Union (IAU) das Symbol „a“ anstelle von „yr“ für das Jahr, weist auf die verschiedenen Jahresformen hin und empfiehlt die Verwendung des Julianischen Jahres mit 365,25 Tagen, sofern nichts anderes festgelegt ist (IAU Style Manual ). [ 34 ] [ 35 ]

Seit 1987 verwendet die Internationale Union für Reine und Angewandte Physik (IUPAP) das Symbol „a“ als allgemeines Symbol für die Zeiteinheit Jahr ( IUPAP Rotes Buch ). [ 36 ] Seit 1993 verwendet auch das Grüne Buch der Internationalen Union für Reine und Angewandte Chemie (IUPAC) dasselbe Symbol „a“, weist auf den Unterschied zwischen gregorianischem und julianischem Jahr hin und verwendet das gregorianische Jahr (a = 2000).365,2425 Tage), [ 37 ] auch im IUPAC Gold Book vermerkt . [ 38 ]

Im Jahr 2011 empfahl eine Arbeitsgruppe der IUPAC und der IUGS die Verwendung des Buchstabens „a“ als Symbol für das Jahr (sowie Vielfache wie Ma) sowohl für Zeitintervalle als auch für absolute Alter. [ 26 ] Dies erwies sich als kontrovers, da es einer früheren Konvention unter Geowissenschaftlern widerspricht, „a“ speziell für absolute Alter vor der Gegenwart (z. B. 1 Ma für 1 Million Jahre) und „y“ oder „yr“ (sowie My, Myr usw.) für ein Zeitintervall oder einen Zeitraum zu verwenden. [ 39 ] [ 40 ]

SI-Präfix-Multiplikatoren

Im Folgenden gibt es alternative Formen, bei denen die aufeinanderfolgenden Vokale weggelassen werden, wie z. B. kilannus , megannus usw. Die Exponenten und Exponentialschreibweisen werden typischerweise zum Rechnen und zur Darstellung von Berechnungen sowie zur Platzersparnis, wie in Datentabellen, verwendet.

Zeiteinheiten mit SI-Präfixen
SymbolDefinitionHäufige wissenschaftliche Anwendungen und Anmerkungen
ka (für Kiloannus )Eintausend oder 10³ Jahre , in der Anthropologie und im Kalenderwesen auch als Millennium bekannt.Geologie, Paläontologie und Archäologie des Holozäns und Pleistozäns , wobei nicht- radiokohlenstoffbasierte Datierungsmethoden wie Eisbohrkerndatierung , Dendrochronologie , Uran-Thorium - Datierung oder Warvenanalyse als primäre Methode zur Altersbestimmung eingesetzt werden. Wird das Alter primär mittels Radiokohlenstoffdatierung bestimmt, sollte es in Radiokohlenstoff- oder Kalenderjahren (kalibriert) vor heute angegeben werden .
Ma (für Megaannus )Eine Million oder 10⁶ Jahre .Geologie, Paläontologie und Himmelsmechanik . In astronomischen Anwendungen wird das Julianische Jahr mit exakt 365,25 Tagen verwendet. In der Geologie und Paläontologie ist die Jahresangabe weniger präzise und variiert je nach Autor.
Ga (für giganus )Eine Milliarde oder 10⁹ Jahre .Kosmologie und Geologie. [ 41 ] Zum Beispiel erfolgte die Entstehung der Erde vor etwa 4,54 Ga (4,54 Milliarden Jahren) und das Alter des Universums beträgt etwa 13,8 Ga.
Ta (für teraannus )Eine Billion oder 10<sup> 12</sup> Jahre.Eine extrem lange Zeiteinheit, etwa 70-mal so lang wie das Alter des Universums. Sie liegt in der gleichen Größenordnung wie die zu erwartende Lebensdauer eines kleinen roten Zwergs .
Pa (für petaannus )Eine Billiarde oder 10<sup> 15</sup> Jahre.Die Halbwertszeit des Nuklids Cadmium-113 beträgt etwa 8 Pa. [ 42 ] Dieses Symbol entspricht dem für das Pascal ohne Multiplikatorpräfix, aber der Kontext reicht normalerweise aus, um lange Zeiträume von Druckwerten zu unterscheiden.
Ea (für Exaannus )Eine Quintillion oder 10<sup> 18</sup> Jahre.Die Halbwertszeit von Wolfram-180 beträgt 1,8 Ea. [ 43 ]

Abkürzungen für „vor Jahren“

In der Geologie und Paläontologie wird mitunter zwischen der Abkürzung „yr“ für Jahre und „ya“ für Jahre zuvor unterschieden , jeweils in Kombination mit Präfixen für Tausend, Million oder Milliarde. [ 30 ] [ 44 ] In der Archäologie, die sich mit jüngeren Epochen befasst, werden üblicherweise Datumsangaben wie z. B. „10.000 v. Chr.“ als traditionellere Form als „ vor heute “ („BP“) verwendet.

Diese Abkürzungen umfassen:

Nicht-SI -Abkürzungen Abkürzung für SI-Präfix -Äquivalent Definition Beispiele
Ereignis Zeit
kyr
KilojahrekaTausend Jahre
Myr Myr
Millionen Jahre Mega JahreMaMillionen Jahre
von Gyr
Milliarden Jahre Giga JahreGaMilliarden Jahre ( tausend Millionen Jahre)
kya
vor tausend Jahrenvor langer Zeit in ka

Etwa 200 kya Etwa 60 kya Etwa 20 kya Etwa 10 kya

mya Mya
vor Millionen von Jahren vor Mega-Jahrenvor langer Zeit in Mavor etwa 66 Millionen Jahren 5,3 bis 2,6 Millionen Jahren 0,78 Millionen Jahren 0,13 Millionen Jahren 0,01 Millionen Jahren
bya Gya
vor Milliarden Jahren vor GigajahrenVor langer Zeit in Georgia2 Milliarden Jahre 4,5 Milliarden Jahre 13,8 Milliarden Jahre

Die Verwendung von „Mya“ und „Bya“ ist in der modernen Geophysik veraltet. Empfohlen wird die Verwendung von „Ma“ und „Ga“ für Zeiträume vor heute , aber „My“ für die Dauer von Epochen. [ 30 ] [ 31 ] Diese willkürliche Unterscheidung zwischen „absoluter“ Zeit und Zeitintervallen ist unter den Mitgliedern der Geological Society of America umstritten. [ 46 ]

Siehe auch

Anmerkungen

  1. Fällt der genaue Zeitpunkt der astronomischen Tagundnachtgleiche vor Mittag (Teheraner Zeit), gilt dieser Tag als Nowruz und erster Tag des Monats Farvardin . Fällt die Tagundnachtgleiche nach Mittag, wird der darauffolgende Tag als Nowruz bezeichnet. [ 8 ]

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Weiterführende Literatur