地方时,是指按本地经度测定的时刻。地方时包括地方
恒星时、
地方视时和
地方平时。
地理学中所说的地方时通常指的是地方平时。地球表面经度每隔15°,地方时刻相差1小时,如北京和西安的经度分别为116°19′E和108°55′E,两地的经度差是7°24′,则它们的地方时相差29分36秒,即当北京地方时为正午12时,西安的地方时则为11时30分24秒。
简介
恒星时、视时、平时都由
时角定义,而时角是从
子午圈量起的,对于地面上不同地理经线的地方,它们的子午圈是不同的,时间也就不同。因此,以地方子午圈为基准所决定的时间,叫做地方时。
在同一计量系统内,同一瞬间测得地球上任意两点的地方时刻之差,在数值代表的地理意义上等于着两点的
地理经度差。因为地球是一个
不透明的球体和地球在不停地自转,所以每根经线上太阳上中天的时刻并不相同。所以地球上每根经线都具有不同的地方时。
平常,我们在钟表上所看到的“几点几分”,习惯上就称为“时间”,但严格说来应当称为“时刻”。某一地区具体时刻的规定,与该地区的
地理纬度存在一定关系。例如,
北半球各地的人都习惯于把太阳处于正南方(即太阳上中天)的时刻定为中午12点,但此时正好背对着太阳的另一地点(在地球的另一侧),其时刻必然应当是午夜12点。
如果整个世界统一使用一个时刻,则只能满足在同一条经线上的某几个地点的生活习惯。所以,整个世界的时刻不可能完全统一。这种在地球上某个特定地点,根据太阳的具体位置所确定的时刻,称为“地方时”。所以,
真太阳时又叫做“地方真太阳时”(地方真时),
平太阳时又叫做“地方平太阳时”(
地方平时)。地方真时和地方平时都属于地方时。
区时
1879年,加拿大铁路工程师伏列明提出了“区时”的概念,这个建议在1884年的一次国际会议上得到认同,由此正式建立了统一世界计量时刻的“区时系统”。“区时系统”规定,地球上每15°经度范围作为一个时区(即太阳1个小时内走过的经度)每一度为4分钟,从东12时区到西12时区为过一天,中间就是
日界线。 这样,整个地球的表面就被划分为24个时区。 各时区的“
中央经线”规定为0°(即“
本初子午线”)、东西经15°、东西经30°、东西经45°……直到180°经线,在每条中央经线东西两侧各7.5°范围内的所有地点,一律使用该中央经线的地方时作为标准时刻。“区时系统”在很大程度上解决了各地时刻的混乱现象,使得世界上只有24种不同时刻存在, 而且由于相邻时区间的时差恰好为1个小时,这样各不同时区间的时刻换算变得极为简单。因此,一百多年来,世界各地仍沿用这种区时系统。
规定了区时系统,还存在一个问题:假如你由西向东周游世界,每跨越一个时区,就会把你的表向前拨一个小时,这样当你跨越24个时区回到原地后,你的表也刚好向前拨了24小时,也就是第二天的同一钟点了;相反,当你由东向西周游世界一圈后,你的表指示的就是前一天的同一钟点。为了避免这种“日期错乱”现象,国际上统一规定180°经线为“
国际日期变更线”。当你由西向东跨越国际日期变更线时,必须在你的计时系统中减去一天;反之,由东向西跨越国际日期变更线,就必须加上一天。 (也就是东十二区总比西十二区早一天)
注:我国横跨东五区到
东九区五个时区,为了使用方便,采用首都北京
东八区的时区为全国统一时区。故称作
北京时间。
本初子午线
十九世纪,在航海事业蓬勃发展的推动下,许多国家相继建立
天文台,进行专门的
天文观测来测定时间。它们直接得到的都是地方时。为了协调时间的计量和确定
地理经度,1884年在华盛顿举行的国际子午线会议决定,采用英国
伦敦格林威治(一译
格林尼治)天文台(旧址)埃里
中星仪所在的子午线作为时间和经度计量的标准参考
子午线,称为
本初子午线,又称零子午线(图1)。从
本初子午线开始,分别向东和向西计量地理经度,从0°到180°。
1957年后,
格林威治天文台迁移台址,国际上改用由若干天文
测时结果
长期稳定性较好的天文台组成的平均天文台作为参考。由这些天文台原来的经度采用值,利用天文测时资料反求各自的经度原点,再对这些经度原点进行统一处理,最后求得平均天文台经度原点。1968年国际上以
国际习用原点作为
地极原点,并把通过国际习用原点和平均天文台经度原点的
子午线称为本初子午线。
格林威治时间
在格林威治子午线上测得的时间为格林威治地方时间。在采用格林威治
子午线为
时间计量的标准参考子午线以后,天文和航海部门便采用格林威治的
平正午作为一个平太阳日的开始。这样的选择对于天文和航海部门来说是适宜的,但对于一般人来说并不方便。为此,
国际天文学联合会1922年提议,自1925年1月1日起,各国的天文和航海年历采用由平子夜起算的格林威治
平太阳时,它与以前由平正午起算的时间相差12小时。国际天文学联合会于1928年决定,将由格林威治平子夜起算的平太阳时称为
世界时,这就是通常所说的格林威治时间。
时区和区时
在同一瞬间,位于不同经度的
观测者测得的地方
平太阳时是不同的,因此需要一个统一标准。十九世纪中叶,
欧美一些国家开始采用一种全国统一的时间。这种时间多以本国首都或重要
商埠的
子午线为标准,例如英国采用
格林威治时间,法国采用
巴黎时间,美国采用华盛顿时间。这种时间在一国之内通用,尚无不便。但是,随着长途铁路运输和远洋航海事业的日益发达,
国际交往频繁,各国采用的未经协调的地方时,给人们带来了很多困难。十九世纪七十年代后期,
加拿大铁路工程师弗莱明建议,在全世界按统一标准划分时区,实行分区计时。这个建议首先在美国和加拿大被采纳试行,后为多数国家所采用。1884年华盛顿国际子午线会议决定,将这种按全世界统一的时区系统计量的时间称为区时,又称
标准时。
世界
时区(图2)的划分,是以
本初子午线为标准的。从西经7.5°到东经7.5°(经度间隔为15°)为零时区;从零时区的边界分别向东和向西,每隔经度15°划一个时区,东、西各划出12个时区;东十二时区与西十二时区相重合。全球共划分成24个时区。各时区都以
中央经线的
地方平时为本区的区时。经度每隔15度,地方时相差一小时。时区界线原则上按照地理经线划分,但在具体实施中,为了便于使用,往往根据各国的政区界线或自然界线来确定。全世界多数国家都采用以时区为单位的标准时,并与
格林威治时间保持相差整小时数。但是,有些国家仍然采用其首都(或适中地点)的地方时为本国的统一时间。这样,这些国家的统一时间与格林威治时间的差数就不是整小时数,例如
圭亚那、
利比里亚等。还有些国家按照自己的需要,所用的统一时间与格林威治时间相差整半小时数,例如印度、
乌拉圭等。
中国区时计算
中国
幅员辽阔,从西到东横跨东五、 东六、 东七、东八和东九5个时区。
中华人民共和国成立以后,全国采用首都北京所在的东八时区的区时,称为北京时间。北京时间是东经120°经线的地方
平太阳时,而不是北京的地方平太阳时。北京的
地理经度为东经116°21┡,因而北京时间与北京地方平太阳时相差约14.5分。北京时间比
格林威治时间(
世界时)早8小时,即:
北京时间=世界时+8小时。
法定时 :在
第一次世界大战期间,有些国家为了节约燃料,用法律规定,将其疆域内的统一时间在夏季提前一小时或半小时,到了冬季,又恢复到原来的统一时间。这种在夏季提前的时间称为法定时或
夏令时。这种办法后来一直被某些
国家和地区沿用下来,例如英国、美国的一些州。夏令时多为
中纬度地带的国家所采用,对于
低纬度和
高纬度地区并不适宜。
日界线 :地球自西向东自转,子夜、黎明、中午和黄昏由东向西依次周而复始地在世界各地循环出现。地球上新的一天从哪里开始,到哪里结束?国际上规定在太平洋中靠近180°经线附近划了一条国际日期变更线(简称日界线),地球上每个新日期就从这里开始。此线两侧的日期不同。由东向西过日界线(从
美洲到
亚洲),日期要增加一天(即略去一天不算);由西向东过日界线(从亚洲到美洲),日期要减少一天(即日期重复一次)。为了避免在日界线附近的国家或行政区内使用两个日期,日界线不是一条直线,而是一条
折线。
参考书目
时研究会编:《时の科学》,コロナ社,东京,1966。