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平常,我們在鐘表上所看到的“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(qū)具體時刻的規(guī)定,與該地區(qū)的地理緯度存在一定關(guān)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(cè)),其時刻必然應當是午夜12點。如果整個世界統(tǒng)一使用一個時刻,則只能滿足在同一條經(jīng)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(tǒng)一。這種在地球上某個特定地點,根據(jù)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。
區(qū)時 1879年,加拿大鐵路工程師伏列明提出了“區(qū)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(tǒng)一世界計量時刻的“區(qū)時系統(tǒng)”?!皡^(qū)時系統(tǒng)”規(guī)定,地球上每15°經(jīng)度范圍作為一個時區(qū)(即太陽1個小時內(nèi)走過的經(jīng)度)每一度為4分鐘,從東12時區(qū)到西12時區(qū)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(qū)。 各時區(qū)的“中央經(jīng)線”規(guī)定為0°(即“本初子午線”)、東西經(jīng)15°、東西經(jīng)30°、東西經(jīng)45°……直到180°經(jīng)線,在每條中央經(jīng)線東西兩側(cè)各7.5°范圍內(nèi)的所有地點,一律使用該中央經(jīng)線的地方時作為標準時刻?!皡^(qū)時系統(tǒng)”在很大程度上解決了各地時刻的混亂現(xiàn)象,使得世界上只有24種不同時刻存在, 而且由于相鄰時區(qū)間的時差恰好為1個小時,這樣各不同時區(qū)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(qū)時系統(tǒng)。
規(guī)定了區(qū)時系統(tǒng),還存在一個問題:假如你由西向東周游世界,每跨越一個時區(qū),就會把你的表向前撥一個小時,這樣當你跨越24個時區(qū)回到原地后,你的表也剛好向前撥了24小時,也就是第二天的同一鐘點了;相反,當你由東向西周游世界一圈后,你的表指示的就是前一天的同一鐘點。 為了避免這種“日期錯亂”現(xiàn)象,國際上統(tǒng)一規(guī)定180°經(jīng)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(tǒng)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(qū)總比西十二區(qū)早一天)
注:我國橫跨東五區(qū)到東九區(qū)五個時區(qū),為了使用方便,采用首都北京東八區(qū)的時區(qū)為全國統(tǒng)一時區(qū)。故稱作北京時間。
本初子午線 十九世紀,在航海事業(yè)蓬勃發(fā)展的推動下,許多國家相繼建立天文臺,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(xié)調(diào)時間的計量和確定地理經(jīng)度,1884年在華盛頓舉行的國際子午線會議決定,采用英國倫敦格林威治(一譯格林尼治)天文臺(舊址)埃里中星儀所在的子午線作為時間和經(jīng)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(jīng)度,從0°到180°。
1957年后,格林威治天文臺遷移臺址,國際上改用由若干天文測時結(jié)果長期穩(wěn)定性較好的天文臺組成的平均天文臺作為參考。由這些天文臺原來的經(jīng)度采用值,利用天文測時資料反求各自的經(jīng)度原點,再對這些經(jīng)度原點進行統(tǒng)一處理,最后求得平均天文臺經(jīng)度原點。1968年國際上以國際習用原點作為地極原點,并把通過國際習用原點和平均天文臺經(jīng)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。在采用格林威治子午線為時間計量的標準參考子午線以后,天文和航海部門便采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,但對于一般人來說并不方便。為此,國際天文學聯(lián)合會1922年提議,自1925年1月1日起,各國的天文和航海年歷采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(lián)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。