時間概念

時間概念

時間系統的定義概念
時間概念,指關于時間系統的一些定義。包括授時系統、時區劃分和統一的時區系統計量形式、計量方法、标準時間等。[1]例如月球繞地球周期,地球繞太陽周期,地球自轉周期,原子震蕩周期等。
    中文名:時間概念 意義:指關于時間系統的一些定義 組成:授時系統、時區劃分等 領域:天文地理等 類型:概念

授時系統

是确定和發播精确時刻的工作系統。每當整點鐘時,正在收聽廣播的收音機便會播出“嘟、嘟......”的響聲.人們便以此校對自己的鐘表的快慢。廣播電台裡的正确時間是哪裡來的呢?它是由天文台精密的鐘去控制的。那麼天文台又是怎樣知道這些精确的時間呢?我們知道,地球每天均勻轉動一次,因此,天上的星星每天東升西落一次。

如果把地球當作一個大鐘,天空的星星就好比鐘面上表示鐘點的數字。星星的位置天文學家已經很好測定過,也就是說這隻天然鐘面上的鐘點數是很精确知道的。天文學家的望遠鏡就好比鐘面上的指針。在我們日常用的鐘上,是指針轉而鐘面不動,在這裡看上去則是指針“不動”,“鐘面”在轉動。當星星對準望遠鏡時,天文學家就知道正确的時間,用這個時間去校正天文台的鐘。這樣天文學家就可随時從天文台的鐘面知道正确的時間.然後在每天一定時間,例如,整點時,通過電台廣播出去,我們就可以去校對自己的鐘表,或供其他工作的需要。

所依賴的是地球自轉,而地球自轉的不均勻性使得天文方法所得到的時間(世界時)精度隻能達到10,無法滿足二十世紀中葉社會經濟各方面的需求。一種更為精确和穩定的時間标準應運而生,這就是“原子鐘”。世界各國都采用原子鐘來産生和保持标準時間,這就是“時間基準”,然後,通過各種手段和媒介将時間信号送達用戶,這些手段包括:短波、長波、電話網、互聯網、衛星等。這一整個工序,就稱為“授時系統”。

時區

時區将地球表面按經線劃分的24個區域。當我們在上海看到太陽升起時,居住新加坡的人要再過半小時才能看到太陽升起。而遠在英國倫敦的居民則還在睡夢中,要再過8小時才能見到太陽呢。世界各地的人們,在生活和工作中如果各自采用當地的時間,對于日常生活、交通等會帶來許許多多的不便和困難。為了照顧到各地區的使用方便,又使其他地方的人容易将本地的時間換算到别的地方時間上去。有關國際會議決定将地球表面按經線從南到北,劃成一個個區域,并且規定相鄰區域的時間相差1小時。

在同一區域内的東端和西端的人看到太陽升起的時間最多相差不過1小時。當人們跨過一個區域,就将自己的時鐘校正1小時(向西減1小時,向東加1小時),跨過幾個區域就加或減幾小時。這樣使用起來就很方便。現今全球共分為24個時區。由于實用上常常1個國家,或1個省份同時跨着2個或更多時區,為了照顧到行政上的方便,常将1個國家或1個省份劃在一起。所以時區并不嚴格按南北直線來劃分,而是按自然條件來劃分。例如,中國幅員寬廣,差不多跨5個時區,但實際上在隻用東八時區的标準時即北京時間為準。

區時

一種按全球統一的時區系統計量的時間。每當太陽當頭照的時候,就是中午12點鐘。但不同地方看到太陽當頭照的時間是不一樣的。例如,上海已是中午12點時,莫斯科的居民還要經過5個小時才能看到太陽當頭照;而澳大利亞的悉尼人早已是下午2點鐘了。所以如果各地方都使用當地的時間标準,将會給行政管理、交通運輸、以及日常生活等帶來很多不便。

為了克服這個困難,天文學家就商量出一個解決的辦法:将全世界經度每相隔15度劃一個區域,這樣一共有24個區域。在每個區域内都采用統一的時間标準,稱為“區時”。而相鄰區域的區時則相差1個小時。當人們向東從一個區域到相鄰的區域時,就将自己的鐘表撥快1小時.走過幾個區域就撥快幾個小時。相反當人們向西從一個區域到相鄰的區域時,就将自己的鐘表撥慢1小時.走過幾個區域就撥慢幾個小時。在飛機場等交通中心.常将世界各大城市所對應的區時,用圖表示出來,以方便旅客。

标準時間

格林尼治時間

格林尼治時間亦稱“世界時”。

格林尼治所在地的标準時間。不光是天文學家使用格林尼治時間,就是在新聞報刊上也經常出現這個名詞。我們知道各地都有各地的地方時間。如果對國際上某一重大事情,用地方時間來記錄,就會感到複雜不便.而且将來日子一長容易搞錯。因此,天文學家就提出一個大家都能接受且又方便的記錄方法,那就是以格林尼治的地方時間為标準。格林尼治是英國倫敦南郊原格林尼治天文台的所在地,它又是世界上地理經度的起始點。

對于世界上發生的重大事件,都以格林尼治的地方時間記錄下來。一旦知道了格林尼治時間,人們就很容易推算出相當的本地時間。例如,某事件發生在格林尼治時間上午8時,中國在英國東面,北京時間比格林尼治時同要早8小時,我們就立刻知道這次事情發生在相當于北京時間16時,也就是北京時間下午4時。

北京時間

中國的标準時間。每當正點時刻,從收音機裡就會發出“嘟、嘟———”的六響,接着是播音員的聲音:“剛才最後一響是北京時間xx點整”。大家就根據收音機裡發出的“嘟、嘟”聲去校正自己的手表或時鐘。我們為什麼要用北京時間呢?它真的是北京地方的時間嗎?其實北京時間并不是北京地方的時間,而是東經120度地方,也就是距離北京以東約340公裡處的地方時間。大家知道,中午12點時,在太陽光下物體的影子最短。

而當收音機裡播出“北京時間12點正”時,在北京地方所看到的物體影子還有點偏西,要再過約16分鐘後,才見到最短的物體影子。北京時間是中國行政管理、生産、交通運輸等工作的時間計量标準。假如沒有統一的時間标準,而是各用各的時間,學校就無法上課,工廠就不能正常生産,交通運輸也不能有條理的進行,這就使整個社會的工作、生産秩序混亂。但是取哪個時間為标準好呢?因為北京離120度經線很近,而且北京是中國的首都,所以很自然的以東經120度地方的時間取為中國的标準時間。人們給它取個名字叫“北京時間”。

夏令時

一種法定的時間。夏天太陽升起得比較早,白天時間很長。為了節約能源和充分利用白天的寶貴時間,世界上不少國家都采用法律規定的形式,每到夏天就将這個國家使用的時間提前一小時,也有提前半小時或幾小時的;到了冬季,又将撥快的時間撥回來。這樣的時間就是“夏令時”,是一種法定時間。

中國曾于1986年到1991年每年從四月的第二個星期天早上2點鐘,到九月的第二個星期天早上2點鐘,在這段時期内,全國都将時間撥快1小時,實行夏令時。從九月的第二個星期天早上2點鐘起,又将撥快的時間重新撥回來,直到第二年四月的第二個星期天早上2點鐘。其他的國家如英國、德國和美國等,也都使用過夏令時。

實行夏令時的國家,每當實行夏令時日期一到,便通知人們将鐘表撥動一下,使它适應夏令時的時問。你别小看這輕輕一撥,這樣一來,便能帶來許多寶貴财富,可以說是:一撥千斤!如德國在第一次采用夏令時的當年,便節約能源費2億馬克;法國每年采用夏令時而節省的燃料,可供一座了一百萬人口的城市使用一年,意大利每年實行夏令時長達181天,其節能效果更為顯着,僅1985年就節約用電6億度,約合四千五百萬美元;前蘇聯于1981年重新實行夏令時後,每年可節約用電25億度;匈牙利實行至今時每年節約用電1.2億度,相當于3萬噸石油的熱能。

地方時

各地的地方時間。每天在太陽當頭的時候,人們經常說:現在是中午12點了。這句話對一個确定的地方來說是對的。例如,我們在上海,太陽當頭照的時候,是12點。但如果在這同一時刻,對遠離上海以西約1700公裡的地方,太陽還在偏東方向離開當頭照還差1個小時,也就是說,對該地而言隻是11點鐘。

相反,對上海以東約1700公裡的地方,太陽早已偏西了1個小時,它已經是下午1點鐘了。總之,不同地方有它自己的中午,或者說不同地方有不同的地方時間。不過在日常生活工作中,我們都統一使用“北京時間”為标準。而不是用各自的地方時間。因為對一個國家來說,如果各地用各地的地方時間那将使得整個國家的工作秩序變得混亂,無法統一安排各項工作。

日界線

國際規定的日期變更線。人們早晨起來,常撕一張日曆,表示新的一天開始了。對于居住在一定地區的人們來說,這是沒有問題的。但對用飛機、輪船作洲際航行的旅行者,就有點不方便了。例如,當你在從東向西的航行中,因為你是在追趕太陽,所以就感到白天“加長”了;相反,當你從西向東航行時、由于是背離太陽、所以就好像有點白天“短”了的感覺。這樣,你就往往會記錯日子,把日曆翻錯。

為了避免這種不方便,1884年起人們決定在太平洋中,也即在東經180度經線附近劃一條線,規定當各種交通工具自東向西越過此線後,日期增加1天(例如,由7月31日改為8月1日〕,而由西向東越過此線後。日期減少1天(例如,由8月1日改為7月31日)。這條線就稱為“日界線”或“國際日期變更線”。同時為了考慮到行政管理上的便利,日界線并不嚴格地指東經180度經線。而是由北極沿東經180度經線,折向白令海峽,繞過阿留申群島西邊,經薩摩亞、斐濟,湯加等群島之間,由新西蘭東邊再沿180度經線直到南極、在一般的世界地圖上,也都将此線标出來,以便識别。

計時器具

石英鐘

石英鐘

一種計時的器具。提起時鐘大家都很熟悉,它是給我們指明時間的一種計時器具,我們每天都用得到它。在日常生活中,時鐘準到1秒,就已經足夠了。但在許多科學研究或工程技術的領域中對鐘點的要求就要高得多。石英鐘正是根據這種需要而産生的。它的主要部件是一個很穩定的石英振蕩器。将石英振蕩器所産生的振蕩頻率取出來。使它帶動時鐘指示時間這就是石英鐘。目前,最好的石英鐘,每天的計時能準到十萬分之一秒.也就是經過差不多270年才差1秒。但在科學發達的今天,這種石英鐘已為比它還要精确得多的其他類型的時鐘所替代。

氫鐘

氫鐘

一種精密的計時器具。在現代許多科學實驗室和生産部門,廣泛使用各種精密的時鐘,氫鐘就是其中的一種。氫鐘與铯鐘一樣。是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘,但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度與铯鐘差不了多少,每天變化隻有十億分之一秒。也就是說在差不多300萬年間,隻有1秒之差。但它的準确程度還比铯鐘稍微差一點。氫鐘亦是常用的時間頻率标準,被廣泛用于射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和導彈的發射、核潛艇導航等方面。氫鐘首先在1960年為美國科學家拉姆齊研制成功。

電波鐘

關于電波鐘

電波鐘表是繼石英電子鐘表之後的新一代的高科技産品,它的出現開拓了時間計量的新裡程,使精密時間的簡便自動接收、并進入尋常百姓家成為可能,從而将對世界經濟的發展産生重大的影響。世界各國對電波鐘表極為重視,紛紛采取措施,以期盡早投入使用。

電波鐘表是在石英電子鐘表内增加了接收無線電長波信号、數據處理、自動校正的功能結構,這樣就能接收地面發射站以長波發送的标準時間信号,每隻電波鐘表在接收到這一精确的時碼後,經數據處理器處理,即可自動校正石英電子鐘表的走時誤差,使每隻電波鐘的走時都受統一精确的時碼控制,從而實現了所有電波鐘高精度的計量時間和顯示時間的一緻性。

國外電波鐘發展概況

五十年代末,德國就在法蘭克福建台,發射頻率為77.5千赫的長波時間信号。第一隻作為商業用途的電波鐘誕生于1986年。除法蘭克福外,德國和法國又各建一個長波發射台,發播信号已可複蓋全歐洲,這為整個歐洲提高時間計量精度和時間顯示的統一創造了先決條件。德國榮漢斯公司生産的電波鐘已經上市并暢銷歐洲市場,電波鐘在歐洲鐘表市場占有率已達30%。一些發達國家如美國、英國、法國、瑞士和日本等已先後建立了自己的發射台,而美國和日本更将發射台的發射功率提高了幾倍。泰國、馬來西亞也在醞釀建設長波信号發播台。

中國電波鐘的發展

國家授時中心(陝西天文台)和世界上許多有關企業合作,緻力推動中國電波鐘的發展。1994年完成可行性論證;1999年建成每天可工作5小時的試驗台(100KW全固态發射機,發射頻率68.5千赫);2000年完成試播和部分外場測試,證明設計正确;同年,接收芯片研制成功,電波鐘樣機問世。

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