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4.4.地方时
5.5.世界时
6.6.历书时
7.7.格林尼治标准时(GMT)
展开
编辑本段基本信息
中国大陆采用ISO8601-1988的《数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法》(GB/T7408-1994)称之为国际协调时间。
中国台湾采用CNS7648的《资料元及交换格式–资讯交换–日期及时间的表示法》(与ISO8601类似)称之为世界统一时间。
协调世界时是以原子时秒长为基础,在时刻上尽量接近于世界时的一种时间计量系统。
编辑本段历史
国际原子时的准确度为每日数纳秒,而世界时的准确度为每日数毫秒。
对于这种情况,一种称为协调世界时的折衷时标于1972年面世。
为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9秒,在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负
闰秒。
因此协调世界时与国际原子时之间会出现若干整数秒的差别。
位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。
编辑本段用处
这套时间系统被应用于许多互联网和万维网的标准中,例如,网络时间协议就是协调世界时在互联网中使用的一种方式。
在军事中,协调世界时区会使用“Z”来表示。
又由于Z在无线电联络中使用“Zulu”作代称,协调世界时也会被称为"
Zulutime"
。
中国大陆、中国香港、中国澳门、中国台湾、蒙古国、新加坡、马来西亚、菲律宾、西澳大利亚州的时间与UTC的时差均为+8,也就是UTC+8。
编辑本段补充知识
1.原子时
以精确的秒的定义为基础的时间
英文:
IAT(inernationalatomictime)(即国际原子时)
原子时计量的基本单位是原子时秒,由原子钟导出。
原子时秒的定义是:
铯-133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间。
1967年第十三届国际计量大会决定,把在海平面实现的上述原子时秒,规定为国际单位制中的时间单位。
根据原子时秒的定义,任何原子钟在确定起始历元后,都可以提供原子时。
由各实验室用足够精确的铯原子钟导出的原子时称为地方原子时。
目前,全世界大约有20多个国家的不同实验室分别建立了各自独立的地方原子时。
国际时间据比较、综合世界各地原子钟数据,最后确定的原子时,称为国际原子时,简称TAI。
TAI的起点是这样规定的:
取1958年1月1日0时0分0秒UT的瞬间作为同年同月同日0时0分0秒TAIs。
(事后发现,在该瞬间原子时与世界时的时刻之差为0.0039秒。
这一差值就作为历史事实而保留下来。
)
在确定原子时起点之后,由于地球自转速度不均匀,世界时与原子时之间的时差便逐年积累。
由于世界时存在不均匀性和历书时的测定精度低,自1967年起,原子时已取代历书时作为基本的时间计量系统。
2.恒星时
以恒星为基础的相对于原子时不十分精准的时间
ST(siderealtime)
恒星时是天文学和大地测量学标示的天球子午圈值,是一种时间系统,以地球相对于恒星的自转周期为基准的时间计量系统:
即从某一恒星升起开始到这一恒星再次升起。
春分点相继两次上中天所经历的时间称为恒星日,等于23时56分409秒平太阳时,并以春分点在该地上中天的瞬间作为这个计量系统的起点,即恒星时为零时,用春分点时角来计量。
为了计量方便,把恒星日分成24个恒星小时,一恒星小时分为60恒星分,一恒星分分为60恒星秒。
所有这些单位统称为计量时间的恒星时单位,简称恒星时单位。
按上述系统计量时间,在天文学中称恒星时。
真恒星时:
考虑地球自转不均匀的影响。
平恒星时:
不考虑地球自转不均匀的影响。
3.太阳时
以太阳为基础的相对于原子时不十分精准的时间
MT(meansolartime)
简称“平时”,也就是我们日常生活中所使用的时间。
真太阳日:
太阳连续两次经过上中天的时间间隔,称为真太阳日。
我们知道,地球沿着椭圆形轨道运动的,太阳位于该椭圆的一个焦点上,因此,在一年中,日地距离不断改变,一年四季的真太阳日长短不等。
根据开普勒第二定律,行星在轨道上运动的方式是它和太阳所联结的直线在相同时间内所划过的面积相等,可见,地球在轨道上做的是不等速运动,这样一来,一年之内真太阳日的长度便不断改变,不易选做计时单位,于是引进平太阳的概念。
平太阳日:
天文学上由一个假定的太阳(平太阳)在天赤道上(而不是在黄赤道上)作等速运行,其速度等于运行在黄赤道上真太阳的平均速度,这个假想的太阳叫平太阳,这个假想的平太阳连续两次上中天的时间间隔,叫做一个平
太阳日,这也相当于把一年中真太阳日的平均称为平太阳日,1平太阳日有分为24平太阳时……等等。
通常所谓的“日”和“时”,就是平太阳日和平太阳时的简称。
平太阳在该地下中天的瞬间作为平太阳时零时。
4.地方时
各个地方的太阳时
localmeantime
地方平时:
地方时的一种,地方平太阳时的简称。
5.世界时
以本初子午线的平子夜起算的平太阳时
UT(universaltime)
以本初子午线的平子夜起算的平太阳时。
又称格林尼治平时或格林尼治时间。
各地的地方平时与世界时之差等于该地的地理经度。
1960年以前曾作为基本时间计量系统被广泛应用。
由于地球自转速度变化的影响,它不是一种均匀的时间系统。
后来世界时先后被历书时和原子时所取代,但在日常生活、天文导航、大地测量和宇宙飞行等方面仍属必需;
同时,世界时反映地球自转速率的变化,是地球自转参数之一,仍为天文学和地球物理学的基本资料。
6.历书时
已被原子时取代
ET(Ephemeristime)
描述天体运动的方程式中采用的时间﹐或天体历表中应用的时间。
它是由天体力学的定律确定的均匀时间﹐又称牛顿时。
由于地球自转的不均匀性﹐1958年国际天文学联合会决议﹐自1960年开始用历书时代替世界时作为基本的时间计量系统﹐并规定世界各国天文年历的太阳﹑月球﹑行星历表﹐都以历书时为准进行计算。
历书时的定义原则上﹐对于太阳系中任何一个天体﹐只要精确地掌握了它的运动规律﹐都可以用来规定历书时。
十九世纪末﹐纽康根据地球绕太阳的公转运动﹐编制了太阳历表﹐至今仍是最基本的太阳历表。
因此﹐人们把纽康太阳
历表作为历书时定义的基础。
历书时秒的定义为1900年1月0日12时正回归年长度的1/31﹐556﹐925.9747﹔历书时起点与纽康计算太阳几何平黄经的起始历元相同﹐即取1900年初太阳几何平黄经为279°
414804的瞬间﹐作为历书时1900年1月0日12时整。
1967年起已用原子时代替历书时作为基本的时间计量系统,但在天文历表上仍用历书时。
1976年的第十六届国际天文学联合会决议,从1984年起天文计算和历表上所用的时间单位,也都以原子时秒为基础。
7.格林尼治标准时(GMT)
格林尼治标准时间(GreenwichMeanTime,GMT)是指位于伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间,因为本初子午线被定义在通过那里的经线。
理论上来说,格林尼治标准时间的正午是指当太阳横穿格林尼治子午线时的时间。
由于地球在它的椭圆轨道里的运动速度不均匀,这个时刻可能和实际的太阳时相差16分钟。
地球每天的自转是有些不规则的,而且正在缓慢减速。
所以,格林尼治时间已经不再被作为标准时间使用。
现在的标准时间——协调世界时(UTC)——由原子钟提供。
自1924年2月5日开始,格林尼治天文台每隔一小时会向全世界发放调时信息。
而UTC是基于标准的GMT提供的准确时间
闰秒
闰秒
leapsecond
定义:
为保持协调世界时接近于世界时时刻,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对协调世界时增加或减少1s。
由于地球自转的不均匀性(由地球物质分布不均匀和其它星球的摄动力等引起的)和长期变慢性(主要由潮汐摩擦引起的),会使世界时(民用时)和原子时(一种较恒定的时制,由原子钟得出)之间相差超过到0.9秒时,就把世界时向前拨1秒(负闰秒,最后一分钟为59秒)或向后拨1秒(正闰秒,最后一分钟为61秒);
闰秒一般加在公历年末或公历六月末;
这个可参考农历网主页的科普知识报导2005年末闰秒的通知。
实例
疑问
1.为什么会出现这1秒?
2.1秒钟将怎样被发送?
影响
1.47年来地球慢了半分钟
2.差了1秒钟,生活会怎样?
3.不可小看的1秒
实施
1.九八年实施
2.零五年实施
3.零八年实施
争议
资料
编辑本段实例
2006年元旦早晨,你的手表、墙上的挂钟应该拨慢1秒——中科院国家授时中心2005年12月31日发布预告称,由于地球自转减慢,2005年末,世界时将额外多加一“闰秒”,时间定为格林威治时间2005年12月31日23时59分59秒之后,由于北京时间和标准时相差8个小时,所以我国是在2006年1月1日作7时59分59秒出相应调整。
2006年元旦,我国时钟通过以下方式“拨慢”:
7时59分59秒——7时59分60秒——8时00分00秒。
而通常情况下,时间是从7时59分59秒直接到8点整的。
也就是说,这一天的7时60分将成为一个独立的时刻。
我们常用“一寸光阴一寸金”、“分秒必争”这样的词语,来形容时间的宝贵。
2006年的元旦,人们额外地获得国家授时中心送出的1秒钟。
由于地球自转变慢,2005年末“世界时”增加1闰秒,国家授时中心在北京时间2006年1月1日7时59分59秒后加入这1秒。
编辑本段疑问
为什么会出现这1秒?
中科院国家授时中心科技处处长窦忠告诉记者,科学上有两种时间计量系统:
基于地球自转的天文测量而得出的“世界时”和以原子振荡周期确定的“原子时”。
“世界时”由于地球自转的不稳定会带来时间的差异,“原子时”则是相对恒定不变的。
这两种时间尺度速率上的差异,一般来说一至二年会差大约1秒时间。
1971年国际计量大会通过决议:
使用“协调世界时”来计量时间。
当“协调世界时”和“世界时”之差超过0.9秒时,国际地球自转服务组织(IERS)就负责对“协调世界时”拨快或拨慢1秒,这就是闰秒。
此次闰秒就是由该组织7月4日公告的。
1秒钟将怎样被发送?
据介绍说,由于“北京时间”比“协调世界时”早8个小时,因此我国调整闰秒的时间在2006年1月1日的早晨。
当时我国的时钟通过这样的方式拨慢:
7时59分59秒、7时59分60秒、8时00分00秒。
而通常情况下,时间是从7时59分59秒直接调到8时整的。
国家授时中心通过时间频率发播监测控制站的时号程序控制器来调整这1秒钟。
授时中心的所有接收时码信息的用户,都以这种方式接收到授时系统中发布的这一调整信息。
编辑本段影响
47年来地球慢了半分钟
据介绍,按照这几十年来已知的差异来测算,大约5000年后“原子时”会比“世界时”快1个小时,所以就要通过闰秒来进行调整。
自1971年首次增加闰秒以来,“协调世界时”已经调整了22个闰秒,上一次的闰秒发生在7年之前的1998年底。
由于地球自转有长期变慢的趋势,现在“世界时”和“协调世界时”之差又接近0.9秒,就出现了此次闰秒。
事实上从1958年“原子时”诞生至今,两个计时系统之间已累计差了33秒,也就是说地球自转慢了半分钟左右。
差了1秒钟,生活会怎样?
差了这1秒钟,会对日常生活产生什么样的影响呢?
据介绍,如果某个国家单独拒绝‘闰秒’,一些高精度的系统就无法和世界其他实施闰秒的国家相衔接。
在航天、电子通信、电力、金融以及交通等行业也都可能出现“卡壳”的现象。
1秒钟也和人们的生活密切相关。
比如,汇率变动的时间单位介于秒和毫秒之间;
而在进行证券交易时1秒钟的误差,也会影响到交易的正常进行。
不可小看的1秒
不要小看这“滴答”一秒。
专家说,普通人并不在意自己的手表快一点或慢一点,但对航天、电子通信、全球定位系统等领域而言,光波电波每秒钟运行30万公里,千分之一秒就是300米,如果是对船舶定位导航,那么300米外的暗礁被忽略,那…所以几十亿分之一秒的误差也可能导致重大问题。
“多”出来的一秒究竟从哪里来?
中科院国家授时中心专家解释,目前全球有世界时和原子时两个时间系统。
前者以地球自转周期的天文观测为基准,后者则以稳定的原子振荡周期来确定“秒”的长度。
由于地球自转速度不匀,天长日久,两者之间会出现细微差距,此时,位于法国巴黎的国际地球自转服务组织就负责在一年中添加或减少一秒,这就是所谓的“闰秒”。
一般来说,闰秒差不多1~2年就会出现一次。
但是,自1998年以来,地球已经连续七年没有添加“闰秒”了。
紫金山天文台的专家介绍说,就像一个旋转的陀螺会受到来自地面、空气的摩擦力一样,地球在自转时也会受到来自月亮、海洋等的摩擦,减慢了它的旋转速度。
但是,前几年这种摩擦力很小,自转速度相应也就加快了,所以“闰秒”也就没有出现。
编辑本段实施
九八年实施
1998年11月止DUT1值为-0.3秒,若不做闰秒调整,预计1999年将会大于-0.9秒。
故IERS于1998年7月17日即发布闰秒通告(IERSBulletinC16),1998年12月31日23时59分59秒将有正闰秒,时序为:
UTC时间:
1998年12月31日23时59分59秒
1998年12月31日23时59分60秒
1999年01月01日00时00分00秒
中原标准时间(UTC时间加8小时)时序将为:
1999年01月01日07时59分59秒
1999年01月01日07时59分60秒
1999年01月01日08时00分00秒
世界协调时(UTC)及国际原子时(TAI)之差为
1997年7月1日至1999年1月1日,TAI-UTC=+31s
1999年1月1日至下次发布闰秒,TAI-UTC=+32s
零五年实施
2005年7月4日,国际地球自转服务组织(IERS)发布C公报,协调世界时(UTC)将在2005年底实施一个正闰秒,即增加1秒。
届时,所有的时钟将拨慢1秒。
具体实施步骤如下:
UTC协调世界时:
23时59分59秒(2005年12月31日)
23时59分60秒(2005年12月31日)
00时00分00秒(2006年1月1日)
相应地,北京时间:
7时59分59秒(2006年1月1日)
7时59分60秒(2006年1月1日)
8时00分00秒(2006年1月1日)
零八年实施
23时59分59秒(2008年12月31日)
23时59分60秒(2008年12月31日)
00时00分00秒(2009年1月1日)
7时59分59秒(2009年1月1日)
7时59分60秒(2009年1月1日)
8时00分00秒(2009年1月1日)
编辑本段争议
鉴于地球自转速度减慢,作为环球主要计时标准的英国格林威治时间(GMT),将于2008年12月31日多1闰秒,但在法国负责原子钟计时的专家认为,既然现代科技水平已明显提升,国际社会应考虑是否改用原子钟时计、舍弃不够精准的格林威治时间,引发一场英法争议。
据香港明报报道,位于经线零度的英国格林威治皇家天文台,实行“平均太阳时”,即太阳直照在该天文台子午仪中心子午在线的时间,计算一天的始终。
惟自1972年以来,科学家留意到地球自转减慢,影响到太阳直照落点时间,天文台要三番四次添加“闰秒”,以保持国际公认的“标准时间”地位。
专家促弃用格林威治标准时间
一些科学家便认为,格林威治时间应由位于法国巴黎外的“国际原子时间”(InternationalAtomicTime)所取代,因为后者采用先进技术运算,可准确显示到小至纳秒,何况闰秒添加往往很混乱,有时像今年是12月31日除夕结束时添加,但有时却是在6月30日结束时插入。
此外,从卫星导航、供电到流动通讯等,凡事都可能因为疏忽那1秒,或未能及时在不同时区加闰,引发程序系统问题。
GMT见证大英荣耀英人盼保留
但反对者称,原子时间“太精确”也会带来问题,因为人类早已习惯以“日居正中”作为中午的标准,但若改用原子钟计时,在地球越转越慢下,千年后的人类将发现,“日居正中”将是下午1时。
另外,GMT计时是大英帝国昔日称雄世界的见证,事关民族荣耀,英国人显然不愿改用法国计时作为国际标准。
但国际计量局科学家阿里亚斯(ElisaFelicitasArias)已在努力游说废弃闰秒的做法,“格林威治计时方法已经过时了”。
她呼吁以原子钟取代,并称已获相当多支持,“国际电信联盟”已考虑最快在明年投票修正时间计量方式,希望可在2018年前落实。
编辑本段资料
世界时是基于地球自转的一种时间计量系统,原子时是基于原子物理技术的一种更加均匀的时间系统。
由于两种时间尺度速率上的差异,一般来说1~2年会差1秒。
我们日常生活所用的时间是协调世界时(UTC),它是一种折衷的时间尺度,用原子时的速率,而在时刻上逼近世界时,所用方法就是“闰秒”,也就是协调世界时和世界时之差即将超过±
0.9秒时,就对协调世界时作一整秒的调整。
由于地球自转变慢,而引起到2005年底协调世界时和世界时之差即将越限,因此,国际地球自转服务组织宣布此次闰秒。
上一次闰秒发生在7年之前的1999年1月1日。
国家授时中心在《时间频率公报》中提前数月向全国时间用户通知了这一消息。
我们日常所用的北京时间既不是原子时(TAI),也不是世界时(UT1),而是协调世界时(UTC)。
相对于以地球自转为基础的世界时来说,原子时是均匀的计量系统,这对于测量时间间隔非常重要,但世界时时刻反映了地球在空间的位置,这也是需要的。
为兼顾这两种需要,引入了协调世界时(UTC)系统。
UTC在本质上还是一种原子时,因为它的秒长规定要和原子时秒长相等,只是在时刻上,通过人工干预,尽量靠近世界时。
协调世界时(UTC)尽量靠近世界时(UT1)的意思是:
必要时对协调世界时作一整秒的调整(增加1秒或去掉1秒),使UTC和UT1的时刻之差保持在±
0.9秒以内。
这一技术措施就称为闰秒(或跳秒),增加1秒称为正闰秒(或正跳秒);
去掉1秒称为负闰秒(或负跳秒)。
是否闰秒,由国际地球自转服务组织(英文缩写为IERS)决定。
闰秒的首选日期是每年的12月31日和6月30日,或者是3月31日和9月30日。
如果是正闰秒,则在闰秒当天的23时59分59秒后插入1秒,插入后的时序是:
…58秒,59秒,60秒,0秒,…,这表示地球自转慢了,这一天不是86400秒,而是86401秒;
如果是负闰秒,则把闰秒当天23时59分中的第59秒去掉,去掉后的时序是:
…57秒,58秒,0秒,…,这一天是86399秒。
世界时(UT)
1884年在美国华盛顿举行国际子午线会议,决定采用英国伦敦格林尼治天文台(旧址)埃里中星仪所在地的子午线作为时间(包括经度)计量的标准参考子午线,称为本初子午线,又称零子午线。
在本初子午线上测得的时间是格林尼治地方时间。
通常所说的格林尼治时间,是指由格林尼治平子夜起算的平太阳时,即世界时。
以平子夜作为0时开始的格林尼治平太阳时,称为世界时(简称UT)。
在格林尼治子午线上的平太阳时称为世界时(UT0),又叫格林尼治平时(GMT)。
按全世界统一时区系统时间称为标准时,又叫区时。
“–”表示超前格林尼治的时间;
“+”表示滞后格林尼治的时间。
原子时(AT)
由原子钟导出的时间叫原子时。
它以物质内部原子运动的特征为依据。
原子时计量的基本单位是原子时秒。
它的定义是:
铯原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。
原子时起点定在1958年1月1日0时0分0秒(UT),即规定在这一瞬间原子时时刻与世界时刻重合。
但事后发现,在该瞬间原子时与世界时的时刻之差为0.0039秒。
在确定原子时起点之后,由于地球自转速度不均匀,世界时与原子时之间的时差便逐年积累。
国际时间局比较、综合世界各地原子钟数据,最后确定的原子时,称为国际原子时,简称TAI。
协调世界时(UTC)
UniversalTime,Coordinated
1979年12月初内瓦举行的世界无线电行政大会通过决议,确定用“世界协调时间”取代“格林威治时间”,作为无线电通信领域内的国际标准时间。
UTC是协调世界时(UniversalTimeCoordinated)英文缩写,是由国际无线电咨询委员会规定和推荐,并由国际时间局(BIH)负责保持的以秒为基础的时间标度。
UTC相当于本初子午线(即经度0度)上的平均太阳时,过去曾用格林威治平均时(GMT)来表示.北京时间比UTC时间早8小时,以1999年1月1日0000UTC为例,UTC时间是零点,北京时间为1999年1月1日早上8点整。
为了确保协调世界时与世界时(UT1)相差不会超过0.9秒,有需要时便会在协调世界时内加上正或负闰秒。
因此协调世界时与国际原子时(TAI)之间会出现若干整数秒的差别。
位于巴黎的国际地球自转事务中央局(IERS)负责决定何时加入闰秒。
时间计量的要求,包括两个方面的内容:
时
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