地方时和标准时

地方时和标准时

1.地方时和经度

前面所讲的恒星时角、真太阳时角、平太阳时角，都是以观测点所在的午圈为起算点进行度量的。地球表面的任何地点，都有自己的子午圈。地理经度不同的各个地点，其子午圈也各不相同。因此，地理经度不同的各地点，在同一时刻对天球上任一相同的参照点进行观测，所得到的时角都不相同。当然，经度不同的地点，时间也就不可能相同。这就是说，恒星时、真太阳时、平太阳时，都是针对地表某一特定地点的子午圈，进行时角度量而得到的时间系统，它们都具有一定的地方性特点。这种以观测点所在子午圈为基准，进行天体时角的观测和计量，所得到的时间称为地方时，包括恒星时、真太阳时和平太阳时。

地球表面的任何地点都有各自的经度，也就有各自的地方时。处在同一经度的各个地点，任何时刻的任何一种地方时都相同。而不同经度的各个地点，任何时刻的任何一种地方时都不相同。所以，全球有无数条经线，也就有无数个地方时时刻。假设A、B是地表的两个地点，两地的经度不同，A在B的西边。天球上的参照天体M自东向西作周日运动，当M在A 地上中天时，它早已通过了B地的上中天位置。这就是说，位于A东边的B时刻较早。经度的任何微小差异，都会带来与之相应的地方时差异。处在不同经度的任意两地，总是东边地点比西边地点的地方时早。经度相差1°，地方时相差4分钟。例如，东经120°的地方时为8时30分，在它东面的东经135°的地方时为9时30分。

天球上的时圈变化与地球上的经圈变化，具有相互对应的关系。因此，时间和地理经度之间存在着一定的换算关系，兹列表4-5：

表4-5 时间与地理经度的换算关系

根据这样的数值关系，若用时间单位表示地理经度，那么，在同一计时系统内，地表任意两地的地方时刻差与其经度差，在数值上则完全相等。例如，北京和兰州的地方时相差49分44秒。北京的经度为东经116°19′（用时间单位表示为东7时45分16秒），兰州的经度为东经193°53′（用时间单位表示为东6时55分32秒），二者的经度差为12

°26′，即49分44秒。无论在何时刻，也无论真太阳时、平太阳时、恒星时，北京的地方时总是比兰州的地方时早49分44秒。不同经度的任意两地之间，经度和地方时都有类似这样的一个恒定差值。

两地的地方时差，等于它们之间的经度差。二者之间的这种关系可写成下面公式：

λA-λB=m A-m B

式中的m A、m B表示任意两地点的经度值（东经为正值，西经为负值），λA、λB表示该两地点在某一相同时刻的地方时。

在这一恒等式中，只要知道其中的三项数值，其余一项即可计算求得。这样，就可以进行经度或地方时的推算。

例如，在海洋上航行的轮船，得到中央人民广播电台发布的报时讯号为“北京时间6点整”，同时又观测到轮船所在地点的地方时为2时30分。于是，便可以推算出轮船当时所在的地理经度。北京时间即东8区的标准时间，也就是东经120°的地方时。东经120°用时间单位表示即东8h0m0s。假设东经120°为λA，则：

λB=-λA-(m A-m B)

=8h0m0s-6h0m0s+2h30m0s

=4h30m0s

即轮船当时所在的经度为东经67°30′。这说明，在地理经度与地方时之间，经度测算与地方时测算之间，存在着非常密切的联系。实际上，对某地点经度的测定，就是通过对该地点地方时的测定得到的。

2.理论时区和区时

以太阳为参照而确立的地方时系统，体现了太阳在人类生活与生产活动中的实际意义，它在生产力低下，人们的生产活动和相互交往只局限在狭小范围的情况下，尤其具有需要的实用价值。

科学技术水平和生产力的提高，现代交通工具的出现和通讯事业的发展，使人类活动突破了狭小的范围，改变了封闭式的生活方式，而在广阔的空间、乃至全球地域范围内交往。在这样的情况下，如果还只是完全按照各自的地方时行事，显然是不适应的，它将会带来许多的麻烦和不便。比如，在东西方向上旅行的人们，如果是乘坐飞机，就必须不断地拨动自己的钟表，方能使之与所经地点的地方时相一致。然而，如果世界各地使用同一个地点的地方时，虽然可以实现时间计量上的高度统一，却又会给人们的活动带来新的麻烦。例如，在中午12时这一时刻，有的地方正是

赤日当空，有的地方却是日出，或者正是太阳落山，甚至是人们正在熟睡的深夜。这样，就会使许多地方完全失去使用太阳时的实际意义。

为了使时间计量满足社会发展的需要，建立适应国际交往日益频繁的时间计量系统，而又避免全球用同一的时刻造成的麻烦，1884年在华盛顿举行的国际经度会议上，确定了以平太阳时为基础的标准时制度。这种标准时制度规定，按经度线把全球划分成24个标准时区。每个时区跨经度15°，在此范围内，使用统一的标准时间。位于每个时区中央的那条经线，叫做中央经线，它是所在时区的标准经线。中央经线的地方平太阳时，就是该时区的标准时间，也称为区时。本初子午线所在的时区，叫做零时区，也叫做中央时区，简称中区。中央时区的中央经线，是通过格林威治天文台原址的0°经线。0°经线向东、向西各7.5°；即为中时区的范围。从中时区向东，每隔经度15°划为一个时区，依次称为东1区、东2区……，东12区跨经度7.5°（E172.5°至180°）；中时区以西，每隔经度15°划为一个时区，依次称为西1区、西2区……，西12区跨经度7.5°（W172.5°至180°）。在中央时区以东（称为东时区）及其以西（称为西时区），实际上都各有十一个半时区，东12区和西12区合起来共跨经度15°，并以180°经线的地方平时，作为它们共同的标准时间（图4-26）。

按这种标准时制度计量时间，在每个时区之内，各地点的地方时与其标准时之间，最多只相差半小时。这样，一个时区内的各地都使用本区的标准时间，误差不大，不会出现前面所说那种昼夜颠倒的现象。

两个相邻时区中央经线的经度相差15°，因此，其标准时间也相差整1小时。任意时区之间都只有时的差别，而分、秒都是一样的。相邻两个时区，东边的比西边的时刻早。任何一个时区的标准时间，在任何时刻都比与之相邻西面时区早1小时。例如，当东5区标准时为8时15分时，东6区的标准时为9时15分，东4区的标准时则为7时15分。这样，任意两个时区，只要知道它们之间相差几个时区（或它们之间有几条时区界线），就能知道它们的标准时间相差多少小时。