协调世界时的补充知识

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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1/31﹐556﹐925.9747﹔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。

格林尼治标准时（GMT）

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，除了在特定时期受到仇外心理、民族主义和某些反英心绪的影响之外，它的地位一直未曾动摇。

GMT和UTC的区别

GMT 手表就是可以显示两个或两个以上时区时间的手表。无论用什么方式，显示多个时区最直接的方法就是在一个表壳里装多枚机芯。不过最经济也最常见的方法还是附加一个带有12 小时或24 小时时标刻度的旋转表圈。旋转表圈的使用方法很简单，将表圈上对应第二时区时间的数字对齐表盘的时针即可，如果表盘时间是伦敦时间，那么将表圈顺时针转动一小时，指示的就是欧洲大陆时间，逆时针转动八小时，则是美国西海岸时间。

将表盘时间设定为家乡时间还是目的地时间取决于使用者的偏好，但由于12 小时手表无法辨别白天晚上，通常还是设定所在地时间比较合理。有一个事件的发生使得GMT 的定义复杂化了：1972 年1 月1日，UTC（协调世界时）成为新的世界标准时间。

为了方便，通常记成Universal Time Coordinated。同样为了方便，在不需要精确到秒的情况下，通常也将GMT 和UTC 视作等同。尽管UTC 更加科学更加精确，但是对于手表玩家和收藏者来说，GMT 仍是更加受欢迎的。有不少人认为，UTC 是巴黎图谋世界计时中心地位的一种手段。事实上，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。

原子时与以往的计时系统不同，它非常精确并且不以某地的平均太阳时为基准，但是遇有地球自转速度不均匀，原子时与世界时之间的时差便日积月累，因此，UTC 会在一段时期后加上正或负的闰秒来补偿。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。

初一地理的知识——世界时计算中，各时区的时间，日期到底是怎样的规律？

8小时,北京早8点

北京时间 - 8 = 格林尼治时间

北京时间

开放分类：地理、时间、北京、时区、标准时间

Beijing time

我国采用北京所在的东八时区的区时作为标准时间，称为北京时间。北京时间是东经120度经线的平太阳时，不是北京的当地平太阳时。北京的地理位置为东经116度21′，因而它的地方平太阳时比北京时间晚约14分半钟。北京时间比世界标准时间早8小时。

地球一周被分成24等份，每一等份为一个时区。这样一个时区是经度15度。一天24小时，所以相差一个时区就相差一个小时。经度零度即本初子午线的时间为世界标准时间。由于子午线穿越伦敦附近的格林威治市，故称格林威治时间，这也是英国的标准时间。北京的经度是116度21分，所以在子午线往东第八个时区内。即东八时区。8×15＝120，所以东八时区的区时为东经120度的时间，就是北京时间。

那么北京时间是在哪里进行计算和发布的呢？是来自陕西省蒲城县境内的国家授时中心(详细地址：陕西省西安市临潼区书院东路3号)。之所以选择这里，是考虑：陕西地处大陆腹地，离中国大地原点仅100公里，发射的时间信号便于覆盖全国；当地地质构造稳定，授时中心因地震等自然灾难被毁坏的系数极小；由于其重要性，建立在内陆地区比较安全。

如今我们所说的1秒，其实就是铯原子跃迁振荡9192631770周经历的时间，这是1967年10月召开的第十三届国际计时大会正式定义的。国际上规定，取1958年1月1日世界时零时零分零秒的瞬间作为原子时的起点。

1968年10月，中国科学院国家授时中心建成。

国家授时中心承担着我国的标准时间的产生、保持和发播任务，其授时系统是国家不可缺少的基础性工程和社会公益设施，并被列为由国家财政部专项经费支持的国家重大科学工程之一。自七十年代初正式承担我国标准时间、标准频率发播任务以来，为我国国民经济发展、国防建设、国家安全等诸多行业和部门提供了可靠的高精度的授时服务，基本满足了国家的需求。特别是为以国家的火箭、卫星发射为代表的航天技术领域、常规及战术、战略武器试（实）验做出了重要贡献。相应开展的时间频率研究工作，则紧紧围绕国防和国民经济高速发展对时频领域提出新的手段和更高精度的需求而开展，如在守时理论与方法、时间频率测量与控制、时间传递与同步、新的授时手段拓展、国际间远距离高精度时间传递与比对，时间尺度与频率标准、用户时间系统终端研制与开发等方面做了大量的基础与应用研究工作，取得了许多理论与技术成果，带动了我国该领域的进步与发展，逐渐形成了具有自身优势和国际影响的时间频率研究、服务、发展中心。

国家授时中心前身是陕西天文台，1966年经国家科委批准筹建，1970年经周恩来总理批准短波授时台试播，1981年经国务院批准正式发播标准时间和频率信号；七十年代初，为适应我国战略武器发射、测控和空间技术发展的需要，经国务院和中央军委批准，在陕西天文台增建长波授时台（BPL），1986年通过由国家科委组织的国家级技术鉴定后正式发播标准时间、标准频率信号。

国家授时中心（陕西天文台）本部地处我国中部腹地——陕西临潼，这里承担着我国标准时间的产生、保持任务，并采用多种手段与国际时间保持同步，同时这里拥有一支时频领域的科研队伍。授时台位于陕西蒲城，主要有短波和长波专用无线电标准时间标准频率发播台（代号分别为BPM和BPL）。

国家授时中心负责确定和保持的我国原子时系统TA(CSAO)和协调世界时UTC(CSAO)处于国际先进水平，并代表我国参加国际原子时合作。它是由一组高精度铯原子钟通过精密比对和计算实现，并通过GPS共视比对、卫星双向法（TWSTFT）比对等手段与国际原子时间标准相联系，对国际原子时的保持做出贡献，目前的稳定度为10-14，准确度为10-13。

短波授时台（BPM）每天24小时连续不断地以四种频率（2.5M,5M,10M,15M,同时保证3频率）交替发播标准时间、标准频率信号，覆盖半径超过3000公里，授时精度为毫秒（千分之一秒）量级；长波授时台（BPL）每天定时发播载频为100KHz的高精度长波时频信号，地波作用距离1000-2000公里，天地波结合，覆盖全国陆地和近海海域，授时精度为微秒（百万分之一秒）量级。BPL长波授时系统的建立，将我国授时精度由毫秒量级提高至微秒量级，使我国授时技术迈入世界先进行列，该项目1988年荣获国家科技进步一等奖。

为国家国防试验、空间技术、测绘、地震、交通、通信、气象、地质等诸多行业和部门提供了可靠的高精度授时服务。特别是在以卫星发射、火箭试验为代表的我国航天技术发展中做出了重大贡献。自系统建成后，为国家星箭发射、战略武器试验提供了准确可靠的时间频率信号，保证了百余次重大任务的顺利完成，多次受到国务院、中央军委、总装备部贺电嘉奖。

随着国家知识创新体系在中国科学院率先试点工作的开始，作为国家授时中心，陕西天文台所承担的国家任务和开展的研究工作得到了国家和科学院的重视和肯定，作为首批试点单位进入了科学院知识创新试点工程，并于2001年3月经中央机构编制委员会批准正式更名为中国科学院国家授时中心。

1970年12月15日，时间城开始向全国进行短波广播。半径达3000公里的范围内，人们第一次从收音机里听到日后耳熟能详的“……嘀，刚才最后一响，是北京时间×点整”。几乎没人知道，这全国统一的“北京时间”就是从这个神秘的大院播出的。

世界时

开放分类：时间、天文、计时

世界时是以地球自转运动为标准的时间计量系统。地球自转的角度可用地方子午线相对于天球上的基本参考点的运动来度量。为了测量地球自转，人们在天球上选取了两个基本参考点：春分点和平太阳。

以春分点作为基本参考点，由春分点周日视运动确定的时间，称为恒星时（简称ST）。某一地点的地方恒星时，在数值上等于春分点相对于这一地方子午圈的时角。

以平太阳作为基本参考点，由平太阳周日视运动确定的时间，称为平太阳时（简称MT）。平太阳是美国天文学家纽康（S.Newcomb,1835年至1909年）在十九世纪末引起的一个假想参考点。它在天赤道上作匀速运动，其速度与真太阳视运动的平均速度相一致，其赤经为：

a⊙=18h38m45s.836+8640184s.542T+0S.0929T2

式中T是从1900年1月0日12时起计的儒略世纪数。

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）。

世界时是由恒星时推导出来的，其转换公式为：

UT0=ST-a⊙-λ+12h

λ为观测地点的经度（东经）采用值。

各天文台通过观测恒星得到的世界时初始值记为UT0。不同地点的观测者在同一瞬间求得的UT0是不同的。在UT0中引起由极移造成的经度变化改正Δλ，就得到全球统一的世界时UT1。即

UT1=UT0+Δλ

Δλ=(xsinλ-ycosλ)tgφ

x、y是瞬间地极坐标。它同λ一样，都以CIO为标准。Φ为观测地点的地理纬度。UT1是全世界民用时的基础；同时它还表示地球瞬时自转轴的自转角度，因此又是研究地球自转运动的一个基本参量。在UT1中加入地球自转速度季节性变化改正ΔTs,可以得到一年内平滑的世界时UT2。即

UT2=UT1+ΔTS=UT0+Δλ+ΔTS

从1962年起，国际上统一采用的ΔTS表达式为：

ΔTS=0s.022sin2πt-0s.012cos2πt-0s.006sin4πt+0s.007cos4πt

t以年为单位，从贝塞耳岁首起算。

Δλ和ΔTS的数值由国际时间局（BIH）计算并通报各国。

规定的原因

假如你由西向东周游世界，每跨越一个时区，就会把你的表向前拨一个小时，这样当你跨越24个时区回到原地后，你的表也刚好向前拨了24小时，也就是第二天的同一钟点了；相反，当你由东向西周游世界一圈后，你的表指示的就是前一天的同一钟点。为了避免这种“日期错乱”现象，国际上统一规定180°经线为“国际日期变更线”。当你由西向东跨越国际日期变更线时，必须在你的计时系统中减去一天；反之，由东向西跨越国际日期变更线，就必须加上一天。