北京属于哪个时区?
经常有人跟我说,北京是东八区呀,为什么要说成东经 120.16°呢? 其实,这是两个问题:第一个是关于标准时的,第二个是关于地理位置的。
第一个问题比较简单,我们设置一个标准时钟,让它指向零时(也就是“北京时间”),然后把这个标准时钟的指针顺时针转动 8 小时,就得到了东八区的区时而这也是“北京时间”。因此可以说北京时区为东八区或 8 时区。 但如果这样定义的话,那么西安和兰州这些地处西部的城市怎么办?它们是不是要把时间拨快 8 个小时?显然不行!所以,我们还可以把地球看成一个赤道圆球体,把北京放在赤道的正上方作为起点,然后用经纬度计算它和其他地点的时间差,从而得到当地确切的区时。这种通过经度和纬度计算出来的结果,就是所谓的“真太阳时”(True Solar Time)。 由于地球自转存在时滞,并且地球并不是一个完美的圆球,因此用经纬度计算的“真太阳时”和直接测量到的太阳时之间存在非常复杂的数学关系。为了避免这种复杂的关系,人们设想了一种理想的“平太阳”,认为它的运动轨迹是一种在垂直于地轴的平面内做等速运动的直线,这样就可以根据任一给定的时空点的经纬度,算出它在 “平太阳”所对应的时刻。
在此基础上再考虑地球自转产生的时延现象,就可以通过一个简单的代数公式来计算任意两地的准确区时差额了。“平太阳”的概念实际上是为了解决地球自转引起的时差问题而做出的一个假定。这个假定并不影响地球公转引起的季节变化。 所以,虽然北京的区时为东经 120.16°,但实际的北京时间可以推算出来要比这个时间早 5~7 分钟。这就是说,如果 4 月 1 日 0 时 0分 0秒的时候正巧太阳直射点在赤道附近,那么,过了大约 8 小时后,也就是在 4 月 1 日 0 点 9 分 7秒时,太阳将再一次回到赤道附近;再过大约 365 天后,即 2016 年 4 月 1 日 0 时至 1 时 26 分 33 秒,太阳又将回到原处。