闲聊:当地平太阳时的计算
(2012-11-13 11:58:35)
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平太阳时世界协调时间真太阳时北京时间地方时间文化 |
分类: 闲聊 |
因为地球绕太阳公转是椭圆轨道,所以在一年内,地球上某条经线正对太阳(即该经线上真正正午)时间的间隔是不均匀的。但是为了便于日常应用,时间系统平均了每日的时间长度,以相同长度24小时为一天。一个平太阳日的长度为24小时。
我们现在采用的UTC(Universal Time Coordinated世界协调时)就是基于平太阳时确定的。UTC0为0度经线上的平太阳时。并按照国家管辖习惯,考虑接近的经线定为时区。如北京时间,就是UTC+8,为东经120°经线上的平太阳时。+8 为往东8个15°经线。
我国复员辽阔,在东经120°经线的东西方都有广阔的幅度,所以各地有很大的时差,东西跨越时区约2个时辰。如新疆采用的乌鲁木齐时间,实际上是UTC+6 。在同一时区的内,也都有差别。何况有些朋友出生在国外,时间差异更大。
实际上北京的地方时间也不是北京时间,因为北京并不在120°经线上,如天安门在东经116.3833°。香港采用HKT也是UTC+8,而香港在东经114.2°。为了统一起见,采用统一到东经120°的UTC+8是实用的。乌鲁木齐也不是恰好相差30°,而是在东经87.6°,即使采用乌鲁木齐时间,对于乌鲁木齐以及更大的新疆范围还是各地有差异的。
那么如何反映各地真实的平太阳时呢?其实根据前面说到的时区推理更细到所在经度就可以了。算法是:
当地平太阳时=时区时间-计时时区(小时)+(当地经度/15)小时
其中当地经度:东经为正,西经为负。如遇夏令时,应还原为时区时间再计算。
例如北京时间12:00,在深圳的平太阳时=12:00-8:00+(114.1/15)=11.6067=11:36:24
例如北京时间12:00,在乌鲁木齐的平太阳时=12-8+(87.6/15)=9:50:24
例如德国夏令时5:00,在法兰克福(东经8.5°)的平太阳时=(5-1)-1+8.5/15=3:34:00
例如太平洋时间(UTC-8)12:00,在美国洛杉矶(西经118.22)的平太阳时=
对于平太阳时,由于均按均线平均分布,所以与时区时差都是恒定不变的,即每15°经线为1小时。且用任何时区来计时,对于当地平太阳时的结果都一样。
平太阳时的正午12:00并不表示太阳真正在所在地经线上空,而是随着地球的公转位置变化发生微小偏移,所以计算真太阳时,可以在当地平太阳时基础上,按照回归年周期点校正偏移量。这对于我们假设地球公转周期相对稳定的条件下是实用的。 当然,实际上地球公转轨道的椭圆形位置也相对变化,如我们前面讨论到的玛雅人计算两万多年的周期变化。
方晨姓名学
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