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协调世界时

协调世界时,又称世界统一时间、世界标准时间、国际协调时间。由于英文(CUT)和法文(TUC)的缩写不同,作为妥协,简称UTC。

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。中国大陆采用ISO 8601-1988的《数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法》(GB/T 7408-1994)称之为国际协调时间,代替原来的GB/T 7408-1994;中国台湾采用CNS 7648的《资料元及交换格式资讯交换日期及时间的表示法》,称之为世界统一时间。

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。许多应用部门要求时间系统接近世界时UT,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,两者之差逐年积累,便采用跳秒(闰秒)的方法使协调时与世界时的时刻相接近,其差不超过1s。它既保持时间尺度的均匀性,又能近似地反映地球自转的变化。 按国际无线电咨询委员会(CCIR)通过的关于UTC的修正案,从1972年1月1日起UTC与UT1(在UT中加入极移改正得到)之间的差值最大可以达到±0.9s。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。一般会在每年的6月30日、12月31日的最后一秒进行调整。

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"Zulu time"。

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。

以精确的秒的定义为基础的时间

英文:TAI(International Atomic Time)(即国际原子时)。

原子时计量的基本单位:原子时秒。由原子钟导出。

原子时秒的定义 :铯 -133 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。

1967年第十三届国际计量大会(CGPM)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。

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。国际时间根据比较、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秒世界时(UT)的瞬间作为同年同月同日0时0分0秒TAI。(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。

以恒星为基础的相对于原子时不十分精准的时间

英文:ST(Sidereal Time)

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4.09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。

以太阳为基础的相对于原子时不十分精准的时间

英文: Solar Time

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,于是引进平太阳日的概念。

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。

各个地方的太阳时

英文: Local Time

地方平时(Local Mean Time):地方时的一种,地方平太阳时的简称。

以本初子午线的平子夜起算的平太阳时

英文:UT(Universal Time)

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。

已被原子时取代

英文: ET(Ephemeris Time)

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1/31556925.9747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。

格林尼治标准时间(Greenwich Mean Time,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。

GMT(Greenwich Mean Time)格林尼治标准时间,格林尼治标准时间是19 世纪中叶大英帝国的基准时间,同时也是事实上的世界基准时间。当时主要为了1840 年之后的铁路系统服务。它以格林尼治天文台的经线为0 度经线,将世界分为24 个时区。为了方便,在不需要精确到秒的情况下,通常将GMT 和UTC 视作等同。但UTC 更加科学更加精确,它是以原子时为基础,在时刻上尽量接近世界时的一种时间计量系统。它的出现是现代社会对于精确计时的需要。


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