地方時

地方時

概述

以一個地方太陽升到最高的地方的時間為正午12時,將連續兩個正午12時之間等分為24個小時,所成的時間系統,稱為地方時。恆星時、真太陽時和平太陽時(見世界時和時差),都是用天球上某些真實的或假想的參考點的時角來計量的,它們與觀測者子午線有關。地球上位于不同經度的觀測者,在同一瞬間測得的參考點的時角是不同的。因此,每個觀測者都有自己的與他人不同的時間,稱為地方時,它是觀測者所在的子午線的時間。

  • 中文名稱
    地方時
  • 外文名稱
    local time
  • 套用學科
    天文學,天體測量學

簡介

恆星時、視時、平時都由時角定義,而時角是從子午圈量起的,對于地面上不同地理經線的地方,它們的子午圈是不同的,時間也就不同。因此,以地方子午圈為基準所決定的時間,叫做地方時。在同一計量系統內,同一瞬間測得地球上任意兩點的地方時刻之差,在數值代表的地理意義上等于著兩點的地理經度差。因為地球是一個不透明的球體和地球在不停地自轉,所以每根經線上太陽上中天的時刻並不相同。所以地球上每根經線都具有不同的地方時。

地方時

地方時

平常,我們在鍾表上所看到的"幾點幾分",習慣上就稱為"時間",但嚴格說來應當稱為"時刻"。某一地區具體時刻的規定,與該地區的地理緯度存在一定關系。例如,北半球各地的人都習慣于把太陽處于正南方(即太陽上中天)的時刻定為中午12點,但此時正好背對著太陽的另一地點(在地球的另一側),其時刻必然應當是午夜12點。如果整個世界統一使用一個時刻,則隻能滿足在同一條經線上的某幾個地點的生活習慣。所以,整個世界的時刻不可能完全統一。這種在地球上某個特定地點,根據太陽的具體位置所確定的時刻,稱為"地方時"。所以,真太陽時又叫做"地方真太陽時"(地方真時),平太陽時又叫做"地方平太陽時"(地方平時)。地方真時和地方平時都屬于地方時。

地方時

區時

1879年,加拿大鐵路工程師伏列明提出了"區時"的概念,這個建議在1884年的一次國際會議上得到認同,由此正式建立了統一世界計量時刻的"區時系統"。"區時系統"規定,地球上每15°經度範圍作為一個時區(即太陽1個小時內走過的經度)每一度為4分鍾,從東12時區到西12時區為過一天,中間就是日界線。 這樣,整個地球的表面就被劃分為24個時區。 各時區的"中央經線"規定為0°(即"本初子午線")、東西經15°、東西經30°、東西經45°……直到180°經線,在每條中央經線東西兩側各7.5°範圍內的所有地點,一律使用該中央經線的地方時作為標準時刻。"區時系統"在很大程度上解決了各地時刻的混亂現象,使得世界上隻有24種不同時刻存在, 而且由于相鄰時區間的時差恰好為1個小時,這樣各不同時區間的時刻換算變得極為簡單。因此,一百年來,世界各地仍沿用這種區時系統。

規定了區時系統,還存在一個問題:假如你由西向東周遊世界,每跨越一個時區,就會把你的表向前撥一個小時,這樣當你跨越24個時區回到原地後,你的表也剛好向前撥了24小時,也就是第二天的同一鍾點了;相反,當你由東向西周遊世界一圈後,你的表指示的就是前一天的同一鍾點。 為了避免這種"日期錯亂"現象,國際上統一規定180°經線為"國際日期變更線"。當你由西向東跨越國際日期變更線時,必須在你的計時系統中減去一天;反之,由東向西跨越國際日期變更線,就必須加上一天。 (也就是東十二區總比西十二區早一天)

註:我國橫跨東五區到東九區五個時區,為了使用方便,採用首都北京東八區的時區為全國統一時區。故稱作台北時間。

本初子午線

十九世紀,在航海事業蓬勃發展的推動下,許多國家相繼建立天文台,進行專門的天文觀測來測定時間。它們直接得到的都是地方時。為了協調時間的計量和確定地理經度,1884年在華盛頓舉行的國際子午線會議決定,採用英國倫敦格林威治(一譯格林尼治)天文台(舊址)埃裏中星儀所在的子午線作為時間和經度計量的標準參考子午線,稱為本初子午線,又稱零子午線(圖1)。從本初子午線開始,分別向東和向西計量地理經度,從0°到180°。

1957年後,格林威治天文台遷移台址,國際上改用由若幹天文測時結果長期穩定性較好的天文台組成的平均天文台作為參考。由這些天文台原來的經度採用值,利用天文測時資料反求各自的經度原點,再對這些經度原點進行統一處理,最後求得平均天文台經度原點。1968年國際上以國際慣用原點作為地極原點,並把通過國際慣用原點和平均天文台經度原點的子午線稱為本初子午線。

格林威治時間

在格林威治子午線上測得的時間為格林威治地方時間。在採用格林威治子午線為時間計量的標準參考子午線以後,天文和航海部門便採用格林威治的平正午作為一個平太陽日的開始。這樣的選擇對于天文和航海部門來說是適宜的,但對于一般人來說並不方便。為此,國際天文學聯合會1922年提議,自1925年1月1日起,各國的天文和航海年歷採用由平子夜起算的格林威治平太陽時,它與以前由平正午起算的時間相差12小時。國際天文學聯合會于1928年決定,將由格林威治平子夜起算的平太陽時稱為世界時,這就是通常所說的格林威治時間。

時區和區時

在同一瞬間,位于不同經度的觀測者測得的地方平太陽時是不同的,因此需要一個統一標準。十九世紀中葉,歐美一些國家開始採用一種全國統一的時間。這種時間多以本國首都或重要商埠的子午線為標準,例如英國採用格林威治時間,法國採用巴黎時間,美國採用華盛頓時間。這種時間在一國之內通用,尚無不便。但是,隨著長途鐵路運輸和遠洋航海事業的日益發達,國際交往頻繁,各國採用的未經協調的地方時,給人們帶來了很多困難。十九世紀七十年代後期,加拿大鐵路工程師弗萊明建議,在全世界按統一標準劃分時區,實行分區計時。這個建議首先在美國和加拿大被採納試行,後為多數國家所採用。1884年華盛頓國際子午線會議決定,將這種按全世界統一的時區系統計量的時間稱為區時,又稱標準時

世界時區(圖2)的劃分,是以本初子午線為標準的。從西經7°5到東經7°5(經度間隔為15°)為零時區;從零時區的邊界分別向東和向西,每隔經度15°劃一個時區,東、西各劃出12個時區;東十二時區與西十二時區相重合。全球共劃分成24個時區。各時區都以中央經線的地方平時為本區的區時。經度每隔15度,地方時相差一小時。時區界線原則上按照地理經線劃分,但在具體實施中,為了便于使用,往往根據各國的政區界線或自然界線來確定。全世界多數國家都採用以時區為單位的標準時,並與格林威治時間保持相差整小時數。但是,有些國家仍然採用其首都(或適中地點)的地方時為本國的統一時間。這樣,這些國家的統一時間與格林威治時間的差數就不是整小時數,例如蓋亞那賴比瑞亞等。還有些國家按照自己的需要,所用的統一時間與格林威治時間相差整半小時數,例如印度、烏拉圭等。

中國區時計算

中國幅員遼闊,從西到東橫跨東五、 東六、 東七、東八和東九5個時區。中華人民共和國成立以後,全國採用首都北京所在的東八時區的區時,稱為台北時間。台北時間是東經120°經線的地方平太陽時,而不是北京的地方平太陽時。北京的地理經度為東經116°21┡,因而台北時間與北京地方平太陽時相差約14.5分。台北時間比格林威治時間(世界時)早8小時,即:

台北時間=世界時+8小時。

法定時 在第一次世界大戰期間,有些國家為了節約燃料,用法律規定,將其疆域內的統一時間在夏季提前一小時或半小時,到了冬季,又恢復到原來的統一時間。這種在夏季提前的時間稱為法定時或夏令時。這種辦法後來一直被某些國家和地區沿用下來,例如英國、美國的一些州。夏令時多為中緯度地帶的國家所採用,對于低緯度和高緯度地區並不適宜。

日界線 地球自西向東自轉,子夜、黎明、中午和黃昏由東向西依次周而復始地在世界各地迴圈出現。地球上新的一天從哪裏開始,到哪裏結束?國際上規定在太平洋中靠近180°經線附近劃了一條國際日期變更線(簡稱日界線),地球上每個新日期就從這裏開始。此線兩側的日期不同。由東向西過日界線(從美洲到亞洲),日期要增加一天(即略去一天不算);由西向東過日界線(從亞洲到美洲),日期要減少一天(即日期重復一次)。為了避免在日界線附近的國家或行政區內使用兩個日期,日界線不是一條直線,而是一條折線。

參考書目

時研究會編:《時の科學》,コロナ社,東京,1966。

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