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平常,我們?cè)阽姳砩纤吹降摹皫c(diǎn)幾分”,習(xí)慣上就稱(chēng)為“時(shí)間”,但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)應(yīng)當(dāng)稱(chēng)為“時(shí)刻”。某一地區(qū)具體時(shí)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(xí)慣于把太陽(yáng)處于正南方(即太陽(yáng)上中天)的時(shí)刻定為中午12點(diǎn),但此時(shí)正好背對(duì)著太陽(yáng)的另一地點(diǎn)(在地球的另一側(cè)),其時(shí)刻必然應(yīng)當(dāng)是午夜12點(diǎn)。如果整個(gè)世界統(tǒng)一使用一個(gè)時(shí)刻,則只能滿(mǎn)足在同一條經(jīng)線(xiàn)上的某幾個(gè)地點(diǎn)的生活習(xí)慣。所以,整個(gè)世界的時(shí)刻不可能完全統(tǒng)一。這種在地球上某個(gè)特定地點(diǎn),根據(jù)太陽(yáng)的具體位置所確定的時(shí)刻,稱(chēng)為“地方時(shí)”。所以,真太陽(yáng)時(shí)又叫做“地方真太陽(yáng)時(shí)”(地方真時(shí)),平太陽(yáng)時(shí)又叫做“地方平太陽(yáng)時(shí)”(地方平時(shí))。地方真時(shí)和地方平時(shí)都屬于地方時(shí)。
區(qū)時(shí) 1879年,加拿大鐵路工程師伏列明提出了“區(qū)時(shí)”的概念,這個(gè)建議在1884年的一次國(guó)際會(huì)議上得到認(rèn)同,由此正式建立了統(tǒng)一世界計(jì)量時(shí)刻的“區(qū)時(shí)系統(tǒng)”?!皡^(qū)時(shí)系統(tǒng)”規(guī)定,地球上每15°經(jīng)度范圍作為一個(gè)時(shí)區(qū)(即太陽(yáng)1個(gè)小時(shí)內(nèi)走過(guò)的經(jīng)度)每一度為4分鐘,從東12時(shí)區(qū)到西12時(shí)區(qū)為過(guò)一天,中間就是日界線(xiàn)。 這樣,整個(gè)地球的表面就被劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)。 各時(shí)區(qū)的“中央經(jīng)線(xiàn)”規(guī)定為0°(即“本初子午線(xiàn)”)、東西經(jīng)15°、東西經(jīng)30°、東西經(jīng)45°……直到180°經(jīng)線(xiàn),在每條中央經(jīng)線(xiàn)東西兩側(cè)各7.5°范圍內(nèi)的所有地點(diǎn),一律使用該中央經(jīng)線(xiàn)的地方時(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻?!皡^(qū)時(shí)系統(tǒng)”在很大程度上解決了各地時(shí)刻的混亂現(xiàn)象,使得世界上只有24種不同時(shí)刻存在, 而且由于相鄰時(shí)區(qū)間的時(shí)差恰好為1個(gè)小時(shí),這樣各不同時(shí)區(qū)間的時(shí)刻換算變得極為簡(jiǎn)單。因此,一百年來(lái),世界各地仍沿用這種區(qū)時(shí)系統(tǒng)。
規(guī)定了區(qū)時(shí)系統(tǒng),還存在一個(gè)問(wèn)題:假如你由西向東周游世界,每跨越一個(gè)時(shí)區(qū),就會(huì)把你的表向前撥一個(gè)小時(shí),這樣當(dāng)你跨越24個(gè)時(shí)區(qū)回到原地后,你的表也剛好向前撥了24小時(shí),也就是第二天的同一鐘點(diǎn)了;相反,當(dāng)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(diǎn)。 為了避免這種“日期錯(cuò)亂”現(xiàn)象,國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定180°經(jīng)線(xiàn)為“國(guó)際日期變更線(xiàn)”。當(dāng)你由西向東跨越國(guó)際日期變更線(xiàn)時(shí),必須在你的計(jì)時(shí)系統(tǒng)中減去一天;反之,由東向西跨越國(guó)際日期變更線(xiàn),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(guó)橫跨東五區(qū)到東九區(qū)五個(gè)時(shí)區(qū),為了使用方便,采用首都北京東八區(qū)的時(shí)區(qū)為全國(guó)統(tǒng)一時(shí)區(qū)。故稱(chēng)作北京時(shí)間。
本初子午線(xiàn) 十九世紀(jì),在航海事業(yè)蓬勃發(fā)展的推動(dòng)下,許多國(guó)家相繼建立天文臺(tái),進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的天文觀測(cè)來(lái)測(cè)定時(shí)間。它們直接得到的都是地方時(shí)。為了協(xié)調(diào)時(shí)間的計(jì)量和確定地理經(jīng)度,1884年在華盛頓舉行的國(guó)際子午線(xiàn)會(huì)議決定,采用英國(guó)倫敦格林威治(一譯格林尼治)天文臺(tái)(舊址)埃里中星儀所在的子午線(xiàn)作為時(shí)間和經(jīng)度計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考子午線(xiàn),稱(chēng)為本初子午線(xiàn),又稱(chēng)零子午線(xiàn)(圖1)。從本初子午線(xiàn)開(kāi)始,分別向東和向西計(jì)量地理經(jīng)度,從0°到180°。
1957年后,格林威治天文臺(tái)遷移臺(tái)址,國(guó)際上改用由若干天文測(cè)時(shí)結(jié)果長(zhǎng)期穩(wěn)定性較好的天文臺(tái)組成的平均天文臺(tái)作為參考。由這些天文臺(tái)原來(lái)的經(jīng)度采用值,利用天文測(cè)時(shí)資料反求各自的經(jīng)度原點(diǎn),再對(duì)這些經(jīng)度原點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一處理,最后求得平均天文臺(tái)經(jīng)度原點(diǎn)。1968年國(guó)際上以國(guó)際習(xí)用原點(diǎn)作為地極原點(diǎn),并把通過(guò)國(guó)際習(xí)用原點(diǎn)和平均天文臺(tái)經(jīng)度原點(diǎn)的子午線(xiàn)稱(chēng)為本初子午線(xiàn)。
格林威治時(shí)間 在格林威治子午線(xiàn)上測(cè)得的時(shí)間為格林威治地方時(shí)間。在采用格林威治子午線(xiàn)為時(shí)間計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考子午線(xiàn)以后,天文和航海部門(mén)便采用格林威治的平正午作為一個(gè)平太陽(yáng)日的開(kāi)始。這樣的選擇對(duì)于天文和航海部門(mén)來(lái)說(shuō)是適宜的,但對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)并不方便。為此,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)1922年提議,自1925年1月1日起,各國(guó)的天文和航海年歷采用由平子夜起算的格林威治平太陽(yáng)時(shí),它與以前由平正午起算的時(shí)間相差12小時(shí)。國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)于1928年決定,將由格林威治平子夜起算的平太陽(yáng)時(shí)稱(chēng)為世界時(shí),這就是通常所說(shuō)的格林威治時(shí)間。