Data juliańska (JD) i numer dnia juliańskiego (JDN) — definicja i obliczenia

Przewodnik: Data juliańska (JD) i numer dnia juliańskiego (JDN) — definicje, algorytmy obliczeń, konwersje dat, przykłady i zastosowania w astronomii i programowaniu.

Numer dnia juliańskiego (JDN) to liczba całkowita dni liczoną od ustalonej epoki, zdefiniowanej jako południe czasu uniwersalnego (UT) w poniedziałek 1 stycznia 4713 p.n.e. w przeliczeniu na kalendarz juliański. Ten dzień rozpoczynający się o południu uznaje się za Julianski dzień 0. Liczby JDN mogą być również ujemne dla dat przed epoką; dzięki temu system obejmuje całe zapisywane dzieje ludzkości.

Na przykład w chwili 04:09, 24 maja 2020 (UTC) JDN wynosi 2458993 (aktualizacja). Reszta z dzielenia tej liczby przez 7 równa się 5, co przy przyjęciu konwencji 0 = poniedziałek daje informację o dniu tygodnia.

Data juliańska (JD) — definicja

Data juliańska (JD) to ciągła liczba dni i ułamków dni, które upłynęły od tej samej epoki. JD zawiera część całkowitą i część ułamkową: część całkowita (podłoga) odpowiada numerowi dnia juliańskiego przy założeniu, że dzień rozpoczyna się o południu UT, a część ułamkowa podaje czas dnia licząc od południa UT jako ułamek dziesiętny doby. W tej konwencji wartość 0,5 odpowiada północy UT (czyli doba od południa do północy ma ułamek od 0 do 0,5, a od północy do następnego południa od 0,5 do 1,0).

Przykładowa wartość: JD = 2458993.6729167. Integralna część tej liczby daje odpowiadający JDN (przy założeniu początku doby o południu). Część ułamkowa 0,6729167 oznacza czas dnia — mnożąc ją przez 24 otrzymamy godziny od południa UT.

W praktyce przy obliczeniach spotykamy dwie używane konwencje:

• Jeżeli za początek dnia przyjmiemy południe UT (klasyczna definicja JD/JDN), to numer dnia juliańskiego można uzyskać jako JDN = floor(JD) (część całkowita JD).
• Jeżeli wygodniej jest przyjąć dzień rozpoczynający się o północy (np. dla zastosowań cywilnych), używa się często wzoru JDN = floor(JD + 0,5). W literaturze astronomicznej obydwie formy są spotykane — trzeba tylko być konsekwentnym przy konwersjach.

Przykłady i praktyczne informacje

Data juliańska 2454115.05486 oznacza, że odpowiadająca jej data i czas uniwersalny to niedziela, 14 stycznia 2007 r., godz. 13:18:59,9 UT (0,05486 doby po południu = 1,31664 godziny = 1 godz. 19 min. ok.).

Przykłady zamiany ułamka doby na godziny, minuty i sekundy:

• 0,1 doby = 2,4 godziny = 144 minuty = 8 640 sekund
• 0,01 doby = 0,24 godziny = 14,4 minuty = 864 sekundy
• 0,001 doby = 0,024 godziny = 1,44 minuty = 86,4 sekundy
• 0,0001 doby = 0,0024 godziny = 0,144 minuty = 8,64 sekundy
• 0,00001 doby = 0,00024 godziny = 0,0144 minuty = 0,864 sekundy

Od epoki minęło już prawie 2,5 miliona juliańskich dni. Przykładowo JDN = 2 400 000 przypadał na 16 listopada 1858 r. W przyszłości JD = 2 500 000,0 wystąpi 31 sierpnia 2132 r. w południe UT.

Zastosowania i zalety

Numer dnia juliańskiego jest prostym„ciągłym” kalendarzem, w którym każdej dacie przyporządkowana jest liczba całkowita. Jest to wygodne przy porównywaniu dat, obliczaniu różnic czasowych oraz przy przeliczaniu pomiędzy różnymi systemami dat. Dzięki JDN można łatwo wyznaczyć liczbę dni pomiędzy dwiema dowolnymi datami historycznymi przez zwykłe odejmowanie dwóch liczb całkowitych.

System dnia juliańskiego został wprowadzony przez astronomów, aby zapewnić jednolity system datowania stosowany przy pracy z różnymi kalendarzami i chronologiami historycznymi. Poza wyborem punktu zerowego i nazwy, numer dnia juliańskiego i data juliańska nie są bezpośrednio związane z kalendarzem juliańskim — możliwe jest jednak przeliczenie dowolnej daty pomiędzy kalendarzami (np. gregoriańskim, juliańskim) a JD/JDN za pomocą standardowych algorytmów.

Dokładność reprezentacji komputerowej

W zastosowaniach komputerowych warto mieć na uwadze ograniczenia zmiennoprzecinkowych reprezentacji czasu. Typowa 64-bitowa zmienna zmiennoprzecinkowa (double) pozwala reprezentować datę juliańską z dokładnością do rzędu milisekund przy wartościach odpowiadających współczesnym datom, co jest wystarczające dla większości zastosowań astronomicznych i historycznych.

System JD/JDN jest powszechnie stosowany w astronomii, kronologii i w aplikacjach wymagających jednoznacznego i ciągłego sposobu numeracji dni oraz precyzyjnego oznaczania czasu.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest dzień juliański lub numer dnia juliańskiego (JDN)?

P: Jak można wykorzystać JDN do określenia dnia tygodnia?

P: Co to jest data juliańska?

P: Z jaką dokładnością 64-bitowa zmienna zmiennoprzecinkowa może reprezentować epokę wyrażoną jako data juliańska?

P: Co to znaczy, gdy mówimy "części dziesiętne daty juliańskiej"?

Szukaj według litery