ВРЕМЯ И ЧАСОВЫЕ ПОЯСА
Опубликовано 28.08.2011 // Рубрика СТАТЬИ
Обыкновенные смертные редко задумываются над тем, что такое время. Они узнают его по своим часам, которые проверяются по ТВ или по радио. Однако там часы тоже надо проверять. Это делается по сигналам точного времени, передаваемым астрономическими обсерваториями, а те в свою очередь проверяют часы по звездам. В астрономических наблюдениях используется звездное время.
ЗВЕЗДНОЕ ВРЕМЯ
Звездное время, это время, связанное с вращением Земли не по отношению к Солнцу, а по отношению к определенной точке небесной сферы — точке весеннего равноденствия. Период между двумя последовательными кульминациями этой точки составляет звездные сутки, с которыми мы уже давно знакомы.
Итак, звездное время является фундаментом, на котором покоится вся наша система счета времени, хотя многие об этом и не подозревают, так как в основе нашей жизни лежит солнечное время.
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ
Термин солнечное время не совсем точен, так как существуют два солнечных времени: истинное солнечное время и среднее солнечное время. Особым видом последнего является поясное время. Чтобы понять, что такое поясное время, мы сначала должны узнать, что представляет собой истинное солнечное время.
ИСТИННОЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ
Это то время, которое определяется по солнечным часам. На солнечных часах — полдень, когда Солнце пересекает меридиан. Интервал времени между двумя последовательными прохождениями через меридиан есть истинные солнечные сутки.
ИСТИННЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ СУТКИ
Солнечные сутки начинаются и. заканчиваются в полдень. Это простой и естественный способ измерения времени, им пользовались на протяжении многих столетий. Однако в наш век, когда требуется знать точное время и нужно, чтобы счет времени был равномерным, такой способ хранения времени не годится, так как истинные солнечные сутки имеют разную продолжительность.
Сейчас единица времени — секунда — отсчитывается по промежутку времени, за который происходит 9192631770 колебаний электромагнитного излучения, частота которого равна частоте, которую имеет определенная линия поглощения в спектре атомов цезия. Такой отсчет секунды значительно точнее, чем вычисление с помощью астрономических наблюдений.
Истинное суточное движение Солнца по небу неравномерно на протяжении года. Иногда кажется, что Солнце перемещается немного быстрее, иногда — немного медленнее, и интервалы времени между двумя последовательными полуднями различны. Они могут отличаться почти на целую минуту. Поэтому если наши часы проверять по Солнцу, их каждый день придется переводить немного вперед или назад в соответствии с положением Солнца, что, несомненно, было бы очень неудобно с практической точки зрения.
Это происходит, в частности, из-за того, что орбита Земли — не правильная окружность, а эллипс, водном из фокусов которого находится Солнце. Поэтому Земля расположена иногда ближе, а иногда дальше от Солнца. Когда Земля ближе к Солнцу, она движется по орбите быстрее, поэтому кажется, что Солнце движется по небу немного быстрее. Отклонение от окружности невелико — всего около 3%. В наиболее близкой к Солнцу точке — перигелии (греческое peri — около, Helios — Солнце) — Земля на 5 миллионов километров ближе к Солнцу, чем в афелии (по латыни apo — от), в то время как среднее расстояние до Солнца примерно 150 миллионов километров. В северном полушарии от весеннего до осеннего равноденствия проходит примерно 186 дней, а с осени до весны — 179 дней (разница около 3%). В нашем полушарии лето приблизительно на неделю длиннее, чем зима.
Кроме того, солнечное время зависит от места наблюдения. Истинный полдень смещается примерно на одну минуту с изменением долготы на каждые четверть градуса. Чтобы избежать первого из этих двух неудобств — неравной длины истинных солнечных суток, астрономы ввели среднее солнечное время.
СРЕДНЕЕ СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ
Среднее солнечное время, основой которого являются средние солнечные сутки, т. е. солнечные сутки, усредненные за год.
Именно средние солнечные сутки мы имеем в виду, когда говорим, что звездные сутки на 3 минуты 55,91 секунды короче солнечных (т. е. минут и секунд солнечных суток). В звездных сутках 24 звездных часа, которые, конечно, так же как и звездные минуты и секунды, короче солнечных часов, минут и секунд.
Чтобы сутки кончались не в полдень, а в полночь, было введено гражданское время; оно равно среднему солнечному времени плюс 12 часов. Таким образом, гражданские сутки начинаются и кончаются в полночь. Так что если ваши часы идут достаточно точно, они указывают время средних гражданских суток, т. е. отсчитывают часы, минуты и секунды средних гражданских суток. Остается второе неудобство — хотя продолжительность средних солнечных суток постоянна, момент их начала и конца зависит от места наблюдения. Полдень по местному гражданскому времени сдвигается на одну минуту при изменении долготы на четверть градуса.
При такой системе все большие и малые города и селения имели свое местное время и это вызывало бесконечные недоразумения до тех пор, пока повсеместно не ввели поясное время.
Мы отсчитываем наши сутки от полуночи, иначе нам приходилось бы садиться обедать во вторник, а вставать из-за стола в среду.
ПОЯСНОЕ ВРЕМЯ
Это был медленный процесс, начавшийся с международного конгресса в Вашингтоне в 1884 г. и продолжавшийся десятки лет. В результате земной шар разделен на 24 часовых пояса, каждый шириной 15′ по долготе (с незначительными отклонениями, сделанными по практическим соображениям). От пояса к поясу время меняется точно на один час. Время в каждом поясе равно среднему гражданскому времени на среднем меридиане пояса. На этом меридиане поясное время совпадает с местным гражданским временем, но у границ пояса, которые находятся на расстоянии 7.5′ от среднего меридиана, поясное и местное время отличаются примерно на 30 минут. Около восточной границы пояса ваши часы, показывающие поясное время, на 30 минут отстают от местного гражданского времени, а около западной границы — на 30 минут спешат. Это довольно заметно, если определять время по положению звезд, хотя в других случаях разница не ощутима.
В 1930 г. в СССР было введено декретное время, по которому все часы были переведены на 1 час вперед, т. е. декретное время опережает поясное на 1 час.
Кстати, а древний календарь майя, завершение самого большого цикла которого приходится предположительно на 21 декабря 2012 года, был более точным, чем наш современный календарь.
Источник
Что такое часовой пояс
С того момента, как перестала оспариваться теория шарообразности Земли и её вращение вокруг Солнца и собственной оси, стало понятно, что вся поверхность нашей планеты не может освещаться солнечным светом одновременно. Время суток меняется на земной поверхности последовательно и постепенно (что, собственно и является сменой часового пояса). Астрономическое время зависит от того, в какой момент Солнце находится в зените, а в разных точках земли это происходит не одновременно.
В былые времена, в астрономической разнице во времени суток не было никакой проблемы. В любом населённом пункте мира, время определялось по Солнцу: когда оно находится в самой верхней точке – наступает полдень. Изначально главные городские часы сверялись с этим моментом. Ни о каком часовом поясе никто и не думал. И никого особенно не волновал тот факт, что между несколькими довольно близко расположенными городами разница во времени могла составлять 15 минут.
Проблема синхронизации времени
Однако под влиянием технического прогресса, времена и быт изменились. «Разнобой» со временем стал настоящей головной болью, в частности, для тех, кто пользовался железнодорожным транспортом. Поскольку стандартных часовых поясов ещё не существовало, для точного соответствия расписанию нужно было с пересечением каждого меридиана передвигать стрелку хронометра на 4 минуты. Да за этим просто невозможно уследить!
Железнодорожники столкнулись и с ещё более тяжёлой проблемой – диспетчерские службы толком не могли рассчитать время нахождения поезда в конкретной точке движения. А это уже попахивало не то что опозданиями, а столкновениями и крушениями составов.
Выход найден – создание часовых поясов
Идея навести порядок с синхронизацией времени, впервые пришла в голову англичанину Уильяму Хайду Волластону, более известному своими открытиями в области химии металлов. Решение было очень простым – химик предложил на территории всей Великобритании установить единый часовой пояс – по Гринвичскому меридиану. Железнодорожники сразу ухватились за эту мысль, уже с 1840 года начали переходить на единое «лондонское» время. В 1852 году уже начали регулярно по телеграфу передавать сигналы точного времени.
Однако вся страна перешла на время по Гринвичу лишь в 1880 году, когда был издан соответствующий закон.
Английскую идею почти сразу же взяли на вооружение американцы. Однако тут была одна загвоздка – территория США во много раз больше Британских островов, и в штатах ввести единый часовой пояс по всей стране просто невозможно. Поэтому в 1883 году страну поделили на 4 зоны, в которых время отличалось на час от соседней. Так и появились, собственно, первые четыре часовых пояса – Тихоокеанский, Восточный, Горный и Центральный.
Несмотря на то, что железные дороги уже пользовались поясным временем, многие города отказывались переводить стрелки своих часов в соответствии с новым декретом. Последним это сделал Детройт в 1916 году.
Мир не сразу перешёл на всемирное время
Ещё на заре возникновения системы часовых поясов, «отец» канадских железных дорог Сэнфорд Флеминг начал пропагандировать теорию о том, что необходимо всю планету поделить на 24 часовых пояса. Идея была политиками и даже учёными с ходу отвергнута, её посчитали утопией.
Однако уже в 1884 году на специальной международной конференции в Вашингтоне разделение Земли на 24 пояса таки произошло. Однако, надо сказать, что некоторые страны проголосовали против такого решения, в частности, и российский представитель – начальник Пулковской обсерватории Струве. Мы присоединились к системе мирового времени лишь в 1919 году.
Часовые пояса России
На изображении ниже представлена актуальная карта часовых поясов России:
Источник
Часовые пояса
Ещё каких-то 200 лет назад существовало только одно местное солнечное время, которое было разным для каждого участка планеты. Часовые пояса возникли из-за необходимости упорядочить отсчёт времени, с учётом суточного вращения планеты. За точку отсчёта принято считать Гринвичский меридиан.
История исчисления времени
С момента, когда шарообразность нашей планеты стала аксиомой, стало очевидно, что её поверхность освещается дневным светилом неравномерно. Соответственно, постепенно и последовательно меняется и время суток. Однако тогда не было проблемы и с исчислением времени: полдень определялся тогда, когда Солнце находилось в самом высоком положении.
С развитием железнодорожного транспорта возникла необходимость установления единого порядка исчисления времени. Ведь с пересечением каждого градуса меридиана нужно было передвигать стрелку часов на 4 минуты. В качестве выхода из такой ситуации были разработаны часовые пояса.
Впервые эта идея была воплощена в жизнь в 1840 г. Тогда было предложено ввести на территории Британии гринвичское время. А через 12 лет начали передавать сигналы точного времени. В 1883 г. территорию США было поделено на 4 зоны. На следующий год на международной конференции вся территория планеты была разделена на 24 часовых пояса.
Время устанавливается с помощью системы всемирного координированного времени (UTC). Его шкала повсеместно применяется в гражданских целях. В 1950-х гг. появилось дополнительное буквенное обозначение каждого пояса. При этом буква Z применялась для Гринвича.
В Антарктиде и на большей части Гренландии поясное время не используется. Каждая антарктическая станция применяет время своей страны. На Южном полюсе, на станции Амундсен-Скотт действует UTC+12.
Как разграничиваются пояса
Часовые пояса Земли устанавливаются в строгом соответствии со всемирным скоординированным временем. Поверхность планеты условно делится на 24 зоны, местное время в каждом из них отличается на 1 час. Следовательно, каждый часовой пояс занимает 15 градусов долготы.
Часовые пояса проходят строго по меридианам только на море. На суше с целью сохранения действия единого времени в административной зоне границы зон времени могут не совпадать. К востоку от Гринвича номер часового пояса увеличивается на единицу, достигая 12. К западу от Гринвича этот номер также увеличивается, однако для удобства применяются отрицательные числа.
В малозаселённых районах границы между зонами установленного времени могут превышать 1 час.
Сколько поясов на Земле
Не каждый может дать правильный ответ на вопрос, сколько на Земле часовых поясов. Принято считать, что их 24, однако это не так. Вблизи границы перемены дат (совпадает с 180 градусами долготы) устанавливается 13 и даже 14 зона. Кроме того, существуют территории, время которых отличается от гринвичского на дробное количество часов. Так, в Индии время отличается от всемирно координированного на 5 ч. 30 мин., а в Непале – на 5 ч. 45 мин. При этом время UTC не используется нигде, это линия перемены дат.
С учётом всех этих нюансов на Земле насчитывается 38 поясов. При этом считается, что на полюсе утверждённого времени фактически нет.
Как летнее время влияет на систему мировых временных зон
Часовые пояса постоянно изменяются из-за действия на территории некоторых стран летнего времени. Оно вводится на летний период и смещено на один час вперёд. При этом осенью стрелки переводятся обратно. Делается это для экономии электроэнергии и рационального использования светлого времени суток, а также для синхронизации с другими странами. Также существует так называемое двойное летнее время.
Не всюду переход на летнее время происходит одновременно. Это приводит к путанице с поясами. Так, Европа вводит его в последнюю неделю марта, а США и Канада – во вторую. В Южном полушарии такое время вводится в октябре, в то время как в Северном, часы переводят в марте.
В 1991 году в СССР было упразднено летнее и декретное время. Предыдущие изменения часовых зон и эта реформа привели к тому, что в некоторых областях поясное время отставало от солнечного на час и даже больше. Из-за этого Солнце садилось необычайно рано.
Часовые пояса Земли
Смещение поясов к западу
Обычно часовые пояса несколько смещаются к западу. Если отдельная страна или административная территория располагается на границе часовой зоны, то применяется время соседнего восточного пояса. Так бывает, если на территории страны отменяется сезонный перевод часов.
В Европе такое смещение больше всего заметно в Испании. На западе страны опережение стандартного и солнечного времени превышает 2 часа, а летом – 3. Это влияет на социальную активность жителей Испании: так, обед у них смещён на 3 – 4 часа дня, а ужин не начинается раньше, чем в 21 час.
В Китае на территории всей страны действует пекинское время. Однако из-за большой протяжённости на востоке стандартные часы отстают от солнечных на час, а на западе – наоборот, опережают на 3 часа.
В России в период действия постоянного летнего времени складывалась парадоксальная ситуация, когда при перемещении из Владивостока в Токио (на восток) стрелки нужно было переводить на 2 часа назад. Это происходило как раз в результате опережения.
Особенности времени в России
Формально Россия ввела часовые пояса ещё в 1919 году, однако окончательно эта система была установлена только к 1924 г. Всего их было 11. Границы обычно проводились по железным дорогам и рекам. С 1930 года в СССР начало действовать так называемое декретное время. На территории всей страны часы были переведены на час вперёд. Затем часть областей начала применять время западной зоны.
В 2011 году часовые пояса были сменены на «зоны». При этом было введено постоянно действующее летнее время. А с 2014 года летнее время было отменено.
Вредит ли единое время здоровью
Поскольку часовые пояса Земли неравномерны, имеет место значительное расхождение административного и солнечного времени в разные стороны. Последние исследования медиков показывают, что как раз на границах часовых зон имеет место нарушение циркадных ритмов людей. А это отрицательно сказывается на здоровье человека.
Главный активирующий сигнал для человеческой циркадной системы – это момент восхода Солнца. На восточной границе стандартного часового пояса солнце восходит на 1 ч. раньше, чем на западной границе. Это отрицательно может сказываться на смене режима сна и бодрствования. Доказано, что расхождения во времени влияют на социальную активность человека и даже на риск развития раковых заболеваний.
Закат Солнца на востоке зоны единого времени наблюдается раньше, чем на западе. Соответственно, люди раньше ложатся спать. Однако время начала бодрствования работающих и учащихся людей начинается везде одинаково. Следовательно, люди, которые живут на западе часовой зоны, спят меньше. Вот почему рекомендуется приводить часовые пояса к стандартным размерам, а также пересматривать режим работы учреждение и учёбы.
Часовые пояса Земли действуют уже около 140 лет. За этот период эта система претерпевала несколько изменений. Сегодняшний порядок исчисления времени далеко не идеальный, и может быть изменён в ближайшем будущем.
Источник