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Die Universal Time ( UT ; deutsch Universalzeit ) ist die durch astronomische Beobachtung gewonnene mittlere Sonnenzeit des durch die Sternwarte von Greenwich fuhrenden Nullmeridians . Sie ist eine universelle Zeitskala , welche die gemessene Erdrotation widerspiegelt. In den Geowissenschaften und der Astrometrie ist sie das am meisten verwendete Zeitsystem.

Als Weltzeit , genannt auch Universalzeit, diente von 1884 bis 1928 die Greenwich Mean Time (GMT). Da die Astronomen die GMT ab Mittag zahlten, wahrend sie im burgerlichen Leben von Mitternacht an gerechnet wurde, waren Verwirrungen entstanden, sodass man 1928 eine neue Weltzeit vereinbarte und sie Universal Time (UT) nannte. 1968 wurde die Universal Time in mehrere Zeitsysteme gesplittet (UT0, UT1 und UT2), um kleinen Unregelmaßigkeiten der Erdrotation Rechnung zu tragen.

Die Variante UT1 ist direkt der Phasenwinkel der Erdrotation und dient als Referenzzeit fur die 1972 eingefuhrte Koordinierte Weltzeit (UTC). Diese als Atomzeit von der Erdrotation unabhangige und vollig gleichmaßige Zeitskala wird je nach Bedarf durch vereinzelte Schaltsekunden an die UT1 angepasst und bildet so den Beitrag der Astronomischen Chronologie zur prazisen Bestimmung der Zeit .

Gemaß ihrer Definition als eine mittlere Sonnenzeit misst UT den Drehwinkel der Erde bezuglich der mittleren Sonne . In der Praxis bestimmt man jedoch den Drehwinkel der Erde bezuglich des Fruhlingspunkts ( Sternzeit im Aquatorialsystem ), bezuglich geeigneter Fixsterne ( Galaktisches System , mit Astrolabien oder Zenitkameras ) oder bezuglich ferner Radioquellen (im Fundamentalsystem , mit VLBI (Interferometrie)) und rechnet den so erhaltenen Winkel uber geeignete Formeln in Sonnenzeit um (86400 Sonnenzeit-Sekunden entsprechen ungefahr 86636,6 Sternzeit-Sekunden). Der Vorteil liegt darin, dass die Positionen von Sternen und Radioquellen wesentlich genauer beobachtet werden konnen als die der Sonne. Radioquellen sind außerdem auch tagsuber anmessbar, so dass eine kontinuierliche Bestimmung von UT moglich wird.

Da die UT uber eine Beobachtung des Drehwinkels der Erde gewonnen und daher letztlich von der Erdrotation abgeleitet wird, spiegelt sie deren kurzfristige Fluktuationen und langfristige Verlangsamung wider. UT ist daher kein strikt gleichformiges Zeitmaß und fur manche wissenschaftliche oder technische Anwendungen nicht geeignet. Andererseits liefert UT gerade wegen dieser Abhangigkeit Informationen uber die augenblickliche Rotationsgeschwindigkeit der Erde und den genauen Drehwinkel, was fur zahlreiche Anwendungen in Astronomie , Raumfahrt , Vermessungswesen usw. unerlasslich ist.

Daruber hinaus bleibt die UT, weil sie aufgrund ihrer Definition alle Anderungen der Erdrotation mitmacht, stets mit dem Tag-Nacht-Wechsel der Erde synchron, was z. B. fur Atomzeitskalen langfristig nicht der Fall ist. UT bildet daher die Grundlage fur die im Alltag benutzten burgerlichen Zeitskalen .

Wahrend die Internationale Atomzeit (TAI) und die Koordinierte Weltzeit (UTC) physikalisch gleichmaßige Zeitskalen sind, stellt UT1 den wahren Phasenwinkel der Erdrotation dar ? d. h. den Winkel zwischen dem Greenwicher Meridian und dem astronomischen Fruhlingspunkt . Damit definiert UT1 die momentane ?Lage des Kreisels Erde“ im astronomischen Fundamentalsystem , hat aber kleine Unregelmaßigkeiten von einigen Zehntelsekunden pro Jahr.

1. UT1 spiegelt exakt die nicht vollkommen gleichmaßige Rotation der Erde wider und ist deshalb mit kleinen Unregelmaßigkeiten behaftet. Sie ist fur die Geowissenschaftler am wichtigsten.
2. UTC beruht nicht auf der Erdrotation, sondern wird durch Atomuhren realisiert und ist dadurch eine gleichmaßige Zeitskala . Sie wird bei Bedarf ? meist in Abstanden von einigen Jahren ? durch Einfugen von Schaltsekunden an UT1 angeglichen, so dass der Betrag ihrer Abweichung von UT1 stets kleiner als 0,9 Sekunden bleibt. Sie wird von den Zeitdiensten uber Zeitzeichensender verbreitet.
3. Die Internationale Atomzeit (TAI) ist ebenfalls vollig gleichmaßig. Sie wird nicht durch Schaltsekunden an UT1 angeglichen und lauft deshalb der sich allmahlich verlangsamenden Erdrotation voraus ? derzeit um exakt 37 Sekunden seit dem 1. Januar 2017. Sie wird in der Physik verwendet.

Es gibt keine ideale Zeitskala fur alle Disziplinen, aber fur jeden Zweck eine gut geeignete.

Es gibt einige um Millisekunden verschiedene Varianten. Mit ?UT“ ohne weitere Spezifikation ist in der Regel UT1 gemeint.

• UT0 : Direkt aus Beobachtungen abgeleitete mittlere Ortszeit des Nullmeridians
• UT1R : korrigiert um Einflusse der Polschwankungen (Perioden uber 35 Tage)
• UT1 : korrigiert um Einflusse der Polschwankungen (Perioden uber 7 Tage)
• UT1D : korrigiert um Einflusse der Polschwankungen (Perioden uber 12 Stunden)
• UT2 : Hier wurde außerdem die mittlere jahrliche Schwankung der Erdrotation abgezogen.

Die Bestimmung geschieht, indem ein Beobachter seine lokale Sternzeit (oder aquivalent dazu den Drehwinkel der Erde) misst und uber geeignete Formeln in UT umrechnet. Dabei muss er auch den Unterschied in geographischer Lange zwischen sich und Greenwich berucksichtigen. Legt er dafur seine mittleren geographischen Koordinaten zugrunde, so erhalt er UT0.

UT1 wird durch astronomische Beobachtungen gewonnen ? etwa mit einem modernen Meridiankreis ? oder mittels Very Long Baseline Interferometry . Die kleine Differenz zu UTC wird als Zeitkorrektur ${\displaystyle DUT1=UT1-UTC}$ bezeichnet, sie ist neben den Polkoordinaten x und y einer der drei Parameter der Erdrotation.

Die Differenz UT1 ? UTC tendiert im Laufe einiger Monate zu negativen Werten, weil unser Zeitsystem die mittlere Sekunde von 1900 bis 1905 zur Basis hat und die Erdrotation seither um rund 0,002 Sekunden pro Tag langsamer geworden ist. Bevor UT1 ? UTC einen absoluten Wert von 0,9 Sekunden erreicht, wird eine Schaltsekunde zum 30. Juni oder zum 31. Dezember eingefugt.

Die genaue Lage der momentanen Drehachse der Erde unterliegt geringfugigen Schwankungen im Meterbereich. Da sich im Zuge dieser Polbewegungen auch die Lage des Beobachters bezuglich der Drehachse andert, sind seine geographischen Koordinaten kleinen Schwankungen unterworfen. Die Schwankungen seiner geographischen Lange fuhren dazu, dass die Umrechnung seiner Beobachtungen nach UT, in die nur die mittlere geographische Lange einging, nicht ganz korrekt ist. Nach entsprechender Korrektur ergibt sich UT1.

Die Korrektur lautet in erster Naherung (mit der mittleren Lange ${\displaystyle \lambda _{m}}$, der mittleren Breite ${\displaystyle \varphi _{m}}$ und den Polkoordinaten ${\displaystyle x}$ und ${\displaystyle y}$):

${\displaystyle \mathrm {UT1} =\mathrm {UT0} -\tan(\varphi _{m})\cdot (x\sin(\lambda _{m})+y\cos(\lambda _{m}))}$

Die Polkoordinaten werden in Bogensekunden veroffentlicht. (15 Bogensekunden entsprechen einer Zeit sekunde .)

Diese Zeitskala ahnelt der UT1, wobei die Glieder mit einer Periode, die kleiner als 35 Tage ist, weggerechnet sind. Diese Zeitskala ist also im Vergleich zu UT1 geglattet. Das R steht fur Removed (zu Deutsch: entfernt) oder Reduced (zu Deutsch: reduziert).

Diese Zeitskala ahnelt der UT1, wobei auch Gezeiteneffekte mit einer halbtagigen oder taglichen Periode berucksichtigt sind. Diese Zeitskala ist also im Vergleich zu UT1 aufgeraut.

Das D steht fur Daily (zu Deutsch: taglich) oder tiDes (zu Deutsch: Gezeiten).

Die so gewonnene UT1 unterliegt bislang nur den aus der Erdrotation stammenden Fluktuationen. Der jahreszeitlich bedingte Anteil , einerseits durch vegetative Veranderungen, andererseits aufgrund Wasserverlagerungen durch Schnee, lasst sich leidlich genau mit einer empirisch gewonnenen schematischen Formel wiedergeben. Im Bemuhen, eine moglichst gleichmaßige Zeitskala zu erhalten, hat man diesen Schwankungsanteil von UT1 abgezogen:

${\displaystyle \mathrm {UT2} =\mathrm {UT1} +0{,}022\,\mathrm {s} \cdot \sin(2\pi \tau )-0{,}012\,\mathrm {s} \cdot \cos(2\pi \tau )-0{,}006\,\mathrm {s} \cdot \sin(4\pi \tau )+0{,}007\,\mathrm {s} \,\cdot \,\cos(4\pi \tau )}$

Dabei ist ${\displaystyle \tau }$ der als Bruchteil des Besseljahres ausgedruckte Zeitpunkt der Beobachtung. Von UT2 wurden in den 60er-Jahren die Radio-Zeitzeichen abgeleitet. Mit der Einfuhrung von UTC im Jahre 1972 verlor UT2 an Bedeutung.

Seit die Definition der Einheit Sekunde nicht mehr durch astronomische Beobachtungen gewonnen, sondern von einer Atomuhr abgeleitet wird (1968), wird die Weltzeit ( UTC ) mit dieser Atomzeit ( TAI ) synchronisiert. Durch Schaltsekunden wird gewahrleistet, dass die Differenz zwischen UT1 und UTC nicht mehr als 0,9 Sekunden betragt.

• Baryzentrum
• Geodynamik
• geographische Lange
• GPS-Zeit
• Internationales Buro fur Maß und Gewicht
• Zeitzeichensender
• Zonenzeit

• Time scales. IERS , abgerufen am 6. April 2019 (englisch).  
  Abfrage von UT1, UT1 ? UTC, TAI, TT und Schaltsekunden fur beliebige Zeitpunkte ab 1972
• IERS Rapid Service/Prediction Center. U.S. Naval Observatory ; abgerufen im 1. Januar 1  
• Das Jahr wird eine Sekunde langer. In: Presseinformationen. Physikalisch-Technische Bundesanstalt , 15. Juni 2015 ; abgerufen im 1. Januar 1 .