为地心天文学提供时间坐标
地球时的英文名称是Terrestrial Time,缩写为TT。它承接历书时的用途,为视地心星历提供时间自变量,使天体位置的记录和计算有稳定的时间基准。这里的“地球”不表示随当地日出日落计时,也不表示各城市各有一套地球时。
在相对论框架下,TT与地心坐标时TCG按固定速率关系联系。2000年的定义采用一个确定常数规定两者的速率比,而不是不断随实际海平面变化重新定标。因此,TT首先是一种定义清楚的理想时间尺度,不能仅理解为某一台钟的直接读数。
TT与原子时的关系
国际原子时TAI由原子钟及频率标准资料构成,是TT的重要实际实现基础。常规实现写作TT(TAI)=TAI+32.184秒。这个固定差值使它与先前历书时的使用保持连续;它是时间坐标的偏置,不是说TT的每一秒都比TAI的一秒长。
严格说,理想定义与测量实现应当区分。实际钟组、频率校准和资料处理都有不确定度,因而“加32.184秒”确定的是以TAI实现TT的约定,不保证这一实现与其他更精细的TT实现毫无差别。追求很高精度时,资料中应写明所用实现。
追溯计算的TT(BIPM)
国际计量局另行计算TT(BIPM),利用更完整的一次、二次频率标准评估资料追溯改进长期时间尺度。一些评估结果在相关观测时期结束后才可获得,这使回顾性的计算有机会比当时可用的实现更准确、稳定。
TT(BIPM)按年更新,其版本标记反映所纳入资料的年份。技术文件提供它相对于TAI等尺度的差值,精密研究必须注意版本及数据适用范围。它服务于脉冲星计时、长基线干涉测量等需要多年比较的工作,而不是用来替代普通民用时钟。
历元、UTC与使用边界
常用历元J2000.0定义为TT尺度下儒略日2451545.0,即2000年1月1日12时TT。这个定义中的TT不能省略后就当成同一数字的UTC时刻;同一个物理瞬间,在不同时间尺度上可有不同的日期时间读数。
UTC以TAI为基础,通过整秒差与地球自转计时维持规定的关系;TT及其连续实现不插入UTC式的闰秒。计算时若把UTC直接代入要求TT的星历公式,就混淆了时间自变量。记录观测资料时,除日期和时刻外,明确时间尺度与实现是可复现计算的重要条件。