協調世界時

協調世界時

世界統一時間、世界标準時間、國際協調時間
協調世界時,又稱世界統一時間、世界标準時間、國際協調時間。由于英文(CUT)和法文(TUC)的縮寫不同,作為妥協,簡稱UTC。協調世界時是以原子時秒長為基礎,在時刻上盡量接近于世界時的一種時間計量系統。中國大陸采用ISO 8601-1988的《數據元和交換格式信息交換日期和時間表示法》(GB/T 7408-1994)稱之為國際協調時間,代替原來的GB/T 7408-1994;中國台灣采用CNS 7648的《資料元及交換格式–資訊交換–日期及時間的表示法》,稱之為世界統一時間。
  • 中文名:協調世界時
  • 外文名:Universal Time Coordinated
  • 适用領域:測繪科學與技術
  • 所屬學科:GPS測量原理

定義

國際原子時的準确度為每日數納秒,而世界時的準确度為每日數毫秒。許多應用部門要求時間系統接近世界時UT,對于這種情況,一種稱為協調世界時的折中時标于1972年面世。為确保協調世界時與世界時相差不會超過0.9秒,在有需要的情況下會在協調世界時内加上正或負閏秒。因此協調世界時與國際原子時之間會出現若幹整數秒的差别,兩者之差逐年積累,便采用跳秒(閏秒)的方法使協調時與世界時的時刻相接近,其差不超過1s。它既保持時間尺度的均勻性,又能近似地反映地球自轉的變化。   按國際無線電咨詢委員會(CCIR)通過的關于UTC的修正案,從1972年1月1日起UTC與UT1(在UT中加入極移改正得到)之間的差值最大可以達到±0.9s。位于巴黎的國際地球自轉事務中央局負責決定何時加入閏秒。一般會在每年的6月30日、12月31日的最後一秒進行調整。

應用

這套時間系統被應用于許多互聯網和萬維網的标準中,例如,網絡時間協議就是協調世界時在互聯網中使用的一種方式。

在軍事中,協調世界時區會使用“Z”來表示。又由于Z在無線電聯絡中使用“Zulu”作代稱,協調世界時也會被稱為"Zulu time"。

中國大陸、中國香港、中國澳門、中國台灣、蒙古國、新加坡、馬來西亞、菲律賓、西澳大利亞州的時間與UTC的時差均為+8,也就是UTC+8。

補充知識

原子時

以精确的秒的定義為基礎的時間

英文:TAI(International Atomic Time)(即國際原子時)。

原子時計量的基本單位:原子時秒。由原子鐘導出。

原子時秒的定義   :铯 -133 原子基态的兩個超精細能級間在零磁場下躍遷輻射9,192,631,770周所持續的時間。

1967年第十三屆國際計量大會(CGPM)決定,把在海平面實現的上述原子時秒,規定為國際單位制中的時間單位。根據原子時秒的定義,任何原子鐘在确定起始曆元後,都可以提供原子時。由各實驗室用足夠精确的铯原子鐘導出的原子時稱為地方原子時。

全世界大約有20多個國家的不同實驗室分别建立了各自獨立的地方原子時。國際時間根據比較、綜合世界各地原子鐘數據,最後确定的原子時,稱為國際原子時,簡稱TAI。

TAI的起點是這樣規定的:取1958年1月1日0時0分0秒世界時(UT)的瞬間作為同年同月同日0時0分0秒TAI。(事後發現,在該瞬間原子時與世界時的時刻之差為0.0039秒。這一差值就作為曆史事實而保留下來。)

在确定原子時起點之後,由于地球自轉速度不均勻,世界時與原子時之間的時差便逐年積累。由于世界時存在不均勻性和曆書時的測定精度低,自1967年起,原子時已取代曆書時作為基本的時間計量系統。

恒星時

以恒星為基礎的相對于原子時不十分精準的時間

英文:ST(Sidereal Time)

恒星時是天文學和大地測量學标示的天球子午圈值,是一種時間系統,以地球相對于恒星的自轉周期為基準的時間計量系統,即從某一恒星升起開始到這一恒星再次升起。

春分點相繼兩次上中天所經曆的時間稱為恒星日,等于23時56分4.09秒平太陽時,并以春分點在該地上中天的瞬間作為這個計量系統的起點,即恒星時為零時,用春分點時角來計量。

為了計量方便,把恒星日分成24個恒星小時,一恒星小時分為60恒星分,一恒星分分為60恒星秒。所有這些單位統稱為計量時間的恒星時單位,簡稱恒星時單位。按上述系統計量時間,在天文學中稱恒星時。

真恒星時:考慮地球自轉不均勻的影響。

平恒星時:不考慮地球自轉不均勻的影響。

太陽時

以太陽為基礎的相對于原子時不十分精準的時間

英文: Solar Time

簡稱“平時”,也就是我們日常生活中所使用的時間。

真太陽日:太陽連續兩次經過上中天的時間間隔,稱為真太陽日。我們知道,地球沿着橢圓形軌道運動的,太陽位于該橢圓的一個焦點上,因此,在一年中,日地距離不斷改變,一年四季的真太陽日長短不等。根據開普勒第二定律,行星在軌道上運動的方式是它和太陽所聯結的直線在相同時間内所劃過的面積相等,可見,地球在軌道上做的是不等速運動,這樣一來,一年之内真太陽日的長度便不斷改變,不易選做計時單位,于是引進平太陽日的概念。

平太陽日:天文學上由一個假定的太陽(平太陽)在天赤道上(而不是在黃赤道上)作等速運行,其速度等于運行在黃赤道上真太陽的平均速度,這個假想的太陽叫平太陽,這個假想的平太陽連續兩次上中天的時間間隔,叫做一個平太陽日,這也相當于把一年中真太陽日的平均稱為平太陽日,1平太陽日有分為24平太陽時等等。通常所謂的“日”和“時”,就是平太陽日和平太陽時的簡稱。平太陽在該地下中天的瞬間作為平太陽時零時。

地方時

各個地方的太陽時

英文: Local Time

地方平時(Local Mean Time):地方時的一種,地方平太陽時的簡稱。

世界時

以本初子午線的平子夜起算的平太陽時

英文:UT(Universal Time)

以本初子午線的平子夜起算的平太陽時。又稱格林尼治平時或格林尼治時間。各地的地方平時與世界時之差等于該地的地理經度。1960年以前曾作為基本時間計量系統被廣泛應用。由于地球自轉速度變化的影響,它不是一種均勻的時間系統。後來世界時先後被曆書時和原子時所取代,但在日常生活、天文導航、大地測量和宇宙飛行等方面仍屬必需;同時,世界時反映地球自轉速率的變化,是地球自轉參數之一,仍為天文學和地球物理學的基本資料。

曆書時

(已被原子時取代)

英文: ET(Ephemeris Time)

描述天體運動的方程式中采用的時間﹐或天體曆表中應用的時間。它是由天體力學的定律确定的均勻時間﹐又稱牛頓時。由于地球自轉的不均勻性﹐1958年國際天文學聯合會決議﹐自1960年開始用曆書時代替世界時作為基本的時間計量系統﹐并規定世界各國天文年曆的太陽﹑月球﹑行星曆表﹐都以曆書時為準進行計算。

曆書時的定義:原則上對于太陽系中任何一個天體﹐隻要精确地掌握了它的運動規律﹐都可以用來規定曆書時。十九世紀末﹐紐康根據地球繞太陽的公轉運動﹐編制了太陽曆表﹐至今仍是最基本的太陽曆表。因此﹐人們把紐康太陽曆表作為曆書時定義的基礎。

曆書時秒的定義為1900年 1月0日12時正回歸年長度的1/31﹐556﹐925.9747﹔曆書時起點與紐康計算太陽幾何平黃經的起始曆元相同﹐即取1900年初太陽幾何平黃經為279°414804的瞬間﹐作為曆書時1900年1月0日12時整。

1967年起已用原子時代替曆書時作為基本的時間計量系統,但在天文曆表上仍用曆書時。1976年的第十六屆國際天文學聯合會決議,從1984年起天文計算和曆表上所用的時間單位,也都以原子時秒為基礎。

格林尼治标準時

格林尼治标準時間(Greenwich Mean Time,GMT)是指位于倫敦郊區的皇家格林尼治天文台的标準時間,因為本初子午線被定義在通過那裡的經線。 理論上來說,格林尼治标準時間的正午是指當太陽橫穿格林尼治子午線時的時間。由于地球在它的橢圓軌道裡的運動速度不均勻,這個時刻可能和實際的太陽時相差16分鐘。 地球每天的自轉是有些不規則的,而且正在緩慢減速。所以,格林尼治時間已經不再被作為标準時間使用。如今的标準時間——協調世界時(UTC)——由原子鐘提供。 自1924年2月5日開始,格林尼治天文台每隔一小時會向全世界發放調時信息。而UTC是基于标準的GMT提供的準确時間。

GMT(Greenwich Mean Time)——格林尼治标準時間,格林尼治标準時間是19 世紀中葉大英帝國的基準時間,同時也是事實上的世界基準時間。當時主要為了1840 年之後的鐵路系統服務。它以格林尼治天文台的經線為0 度經線,将世界分為24 個時區。為了方便,在不需要精确到秒的情況下,通常将GMT 和UTC 視作等同。但UTC 更加科學更加精确,它是以原子時為基礎,在時刻上盡量接近世界時的一種時間計量系統。它的出現是現代社會對于精确計時的需要。

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