地球自转和时区 一 . 地球运动和时间的定义 二 . 地方时和世界时 三 . 时区和区时 四 . 法定时 五 . 国际日期变更线

1. 地球自转和时区 一.地球运动和时间的定义 二.地方时和世界时 三.时区和区时 四.法定时 五.国际日期变更线

2. 地球运动和时间的定义 地球有两种运动形式：绕自身轴的自转和绕太阳的公转。地球的这两种运动与人们日常生活中的时间密切相关。 地球自转是造成昼夜交替的原因，自转 一周所经历的时间就是1天，地球绕太阳 公转一周是1年。 地球的运动规律构成了人们生活和工作 中须臾不可离开的时间间隔计量单位的 自然基础。

3. 时间的两层含意 1. 给出某一瞬刻在时光流程中的位置，如“现 在是公元2007年1月30日下午3时15分30秒”，这 是时刻的概念； 2. 量度两个瞬刻之间的时间长度，如“这篇报 告共讲了1小时20分钟”。 这两层含意也不是完全可以割裂开来的，它 们之间显然有着密切的联系。

4. 太阳的周日视运动 生活在地球上的人直观上感觉不到地球在自转，地球自转反映为所看到的太阳和星星的东升西落现象。由于地球自转造成的太阳在天空中的运动称为太阳的周日视运动，这里视运动的含意是指这种运动并不是太阳在宇宙空间中的实际运动，只是一种表观上的运动。

5. 生活中的时间间隔和时刻 为了生活和工作中应用上的方便，1天又均分为24小时，每小时含60分，每分钟含60秒；约定 每天太阳位于地平线以下最低处（称为下中天） 的时刻为1天中的0时，作为一天中时间的起算 点。于是，太阳位于地平线以上最高处（称为上 中天）的时刻为中午12时。1天或1年的长度属于 时间间隔的概念，而一年中的某一天或者一天中 的某个时间则属于时刻的概念。对于日常生活和 工作安排来说，这两个概念都不可缺少，必须有 严格的规定。

6. 时间定义的实际应用 地球不停自转，同一时刻不同地方看到的太阳位置是不一样的。如在上海看到太阳上中天 时，对与上海经度相差180度的地方来说，这时太 阳恰好位于下中天。可见，对不同经度的地方来 说，一天中的起算时刻（0时）是不同的。地球转 1圈是1天，转过360度，因此观测地点的经度每相 差15度，同一时刻的时间就相差1小时。由于地球 自东向西自转，如上海是上午10时，那么上海以 东经度差15度地方的时间是上午11时，上海以西 经度差15度地方的时间是上午9时。

7. 地方时 同一时刻不同经度地方的时间不同，这就产生了地方时的概念。所谓地方时，就是指以观测地点实际看到的太阳位置所确定的时间系统。地方时系统取决于观测地点的经度，与纬度无关。说得具体一点，如果两个地方的经度相同，但纬度不同，那么同一时刻它们的地方时是一样的。

8. 世界时 如不同地方都采用当地的地方时，必然会带来不少麻烦和混乱。因此，问题是如何便于比较同一时刻不同地方的地方时，以及不同地方地方时之间的换算。不同地方两两之间进行地方时的比较和换算很不方便，最好是确立一个统一的“标准”地方时，其他地方时都与它进行比较和换算。这个作为“标准”的地方是位于英国格林尼治天文台旧址所在地，而相应于该处的地方时便称为世界时。所以，世界时也就是格林尼治地方时，或格林尼治时。

9. 地方时带来的问题 地方时取决于地球自转，与太阳周日视运动规律相符，正午总是12时，子夜必定为0时，显然很科学。但这种科学的时间系统实际上却无法在生活中具体实施。 设想不同地方都采用本地的地方时，有人上海去北京出差，飞机的起飞时间和到达时间如何制定呢？更极端地说，总不能为人们的居住地和 工作单位因为两地经度的不同而采用不同的地方 时系统，人们不可能频繁地拨动自己的手表。

10. 区时的提出 为了对付这一实用上的难题，早在1879年人们就提出对整个地球划分时区并设定区时。 约定把全世界按地理经度的经线划分为24个时区，每个时区各占经度15度。格林尼治天文台旧址所在地的经度为0度，是经度起算点，向东为东经（0到180度）；向西为西经（0到-180度）。时区划分规则为 -7.5度到7.5度的区域为0时区，向东每跨经度15度，依次为东1时区、东2时区……，直至东12时区；向西每跨经度15度，依次为西1时区、西2时区…….，直至西12时区。根据这样的规定，东12时区也就是西12时区，时区的总数为12个。

11. 区 时 进一步规定，在同一个时区范围内，所有的地 方都一律采用该时区中央经度的地方时作为自己 的时间系统，称为区时。因此，0时区的区时就是 格林尼治时，即世界时。东1时区的区时是东经15 度地方的地方时，东2时区的区时是东经30度地方 的地方时……，依此类推。同样，西1时区的区时 是西经15度（即-15度）地方的地方时，西2时区 的区时是西经30度（即-30度）地方的地时……， 等等。

12. 全球时区图

13. 北京时间 北京的地理经度是东经，属东8时区，但 根据采用区时的规则，东8时区的区时是东经120 度地方的地方时。我国采用的所谓“北京时间”就 是指东8时区的区时，而不是北京的地方时，两者 之间约相差15分钟。因此，在电台或电视台发出 “北京时间8点准”的讯号时，要再过约5分钟才是 北京当地的正午（即太阳在北京上中天）。上 海、南京等等其他地方的情况是类似的，只是某 地地方时与北京时间的差异随该地经度的不同而 不同。

14. 法定时和法定时区 区时只是理论上的规定，各国实际使用的时间系统并不一定是区时。各个国家为了使用上 的便利，根据具体情况对理论上的区时进行了 各种形式的调整，由于这种时间系统及其适用 范围是由国家以法令形式颁布并加以实施，故 称为法定时，相应的时区称为法定时区。理论 时区和法定时区之间的不同主要在于，理论时 区都以经线为界，分界线是规则的；法定时区 在陆地上通常是以政区界线为界，因而这种界 线一般是不规则的。

15. 法定时区划分图

16. 各国的法定时 多数国家所使用的法定时，同国家主体部分所处的理论 时区的区时是一致的。例如，丹麦全部处在东1时区，其 法定时为东1时区的区时。日本的主体部分在东9时区，仅 有很少部分在东8时区和东10时区，日本采用的法定时是 东9区的区时。 中国实行单一的法定时，即北京时间。中国的领土跨5 个理论时区，即东5至东9时区，本应使用5种不同的区 时，但为了便于不同地区的联系和协调，新中国成立后， 全国统一采用北京时间作为法定时。不过，这种规定也有 一些不便之处。举例说，3月份上午6点左右，北京、上海 等地太阳已经升起，但新疆西部的天空还是漆黑一片。

17. 夏令时 高、中纬度的一些国家，为了充分利用夏季 的太阳光照，节约照明用电，在每年夏季前后 的半年左右内规定把钟表拨快1小时或半小时, 称为夏令时，这也是一种法定时。实行夏令时 的日期，一般是4－9月（北半球）或10－3月 （南半球），具体情况因国家而异。夏令时的 适用时段通常始于某个星期日，终止于某个星 期六。 我国曾于1986－1991年间实行过夏今时。

18. 天数上的矛盾 在科幻名著《80天环绕地球》中，福克与他的几位好友 以2万英镑为赌注打赌，声称可以在80天环绕地球一周。 福克选择了自西向东的旅行路线，他准时回到伦敦而赢 了，原因是福克在旅行过程中“省下”了1天。为什么？ 设想某一时刻为世界时（即0时区的地方时）1月1日13 时。先从伦敦向东看，根据时区和区时的设定规则，这时 的北京时间应是1月1日21时，而东12时区的区时为1月2日 半夜1时。如果向西看，位于西5时区的纽约为1月1日上午 8时，而西12时区的区时为1月1日半夜1时。但是，东12时 区和西12时区实际上是同一时区，然而向东和向西推算得 出的时间却相差了整整1天，而这是不可能的！

19. 国际日期变更线 为了解决这个问题，在1884年的一次国际会议上，不仅 规定了时区的划分和区时，同时又设定了一条“国际日期 变更线”，这条日期变更线大致取180度经度线的走向。同 时为了不致把一些岛国一分为二，在局部区域作了调整。 位于日期变更线以西的地方（如斐济），在上面的例子中 是1月2日，而位于日期变更线以东的地方（如西萨摩 亚），同一时刻的日期就是1月1日。同时还约定，凡自东 向西越过日期变更线时日期需减去1天，而当自西向东越 过日期变更线时日期需加上1天。福克正是因为选择了自 西向东 的“正确”旅行路线，结果 “省下”了1天。如果他取自东向西的路线，那么他的旅程就要比80天“多出”1天了。由此足见儒勒·凡尔纳具有丰富的科学知识。

20. 日期变更线示意图