Как рассчитать поясное время
Определение поясного времени
Содержание:
Планета Земля, обладающая геоидной геометрической формой, приплюснутая на полюсах и расширенная в районе условной линии экватора, для удобства геодезических вычислений условно разделена на параллели (линии, параллельные экватору, на котором наша планета обладает наивысшим значением диаметра) и меридианы (линии, проведенные от Северного до Южного поясов; всего таких линий насчитывается 360, так как для решения многих задач корректна погрешность, принимающая геоидную форму за правильную шарообразную).
Ввиду особенностей своей геометрической формы, лучи солнечного света достигают поверхности Земного шара неравномерно, под строго заданным углом. Этим явлением обуславливается суточная цикличность, процесс смены дня и ночи, на смену же времен года влияет то, что Земля одновременно с вращением вокруг собственной оси, вращается вокруг Солнца. Логично предположить, что на протяжении одного меридиана, угол падения солнечных лучей будет одинаков от северной крайней точки до южной, от полюса до полюса. Соответственно, независимо от широты и особенностей рельефа местности, на одной узкой линии будут день или ночь по всей ее протяженности, но при этом климатические условия, температура воздуха и воды, количество и особенности осадков, сила ветра и т. д., будут заметно отличаться из-за разной удаленности от солнца.
В сутках 24 часа, соответственно одинаковое астрономическое время будет наблюдаться на поверхности Земли, соответствующей площади 15 градусов долготы (число получается посредством деления количества градусов Земли, 360, на количество часов, необходимое нашей планете на полный оборот вокруг собственной оси, иначе называемый сутками, т.е. 24, при этом минуты и секунды для удобства вычисления не учитываются). Время, вдоль всего мередиана, называется местным.
Местное время — понятие, широко используемое в географической науке, а также в метрологии. Но в практической и хозяйственной жизни оно очень неудобно для использования (прежде всего ввиду того, что административные границы политических образований, от государств до регионов, очень редко совпадают с границами меридиан; исключение — границы некоторых штатов США, которые устанавливались строго по меридианам и широтам, без привязки к реальным географическим условиям ввиду их однородности на значительной площади, а также некоторые государственные границы африканских стран, в основном в северной части континента, на необитаемой территории пустыни Сахара). Более того, даже один крупный город, широко распростертый в направлении Запад-Восток или Восток-Запад, может лежать сразу на нескольких меридианах. Наличие разного времени в пределах одной административной единицы значительно усложнило бы хозяйственно-гуманитарную деятельность, жизнь людей, не ведущих натуральное хозяйство, была бы необоснованно затруднена. Это и послужило основной причиной для того, чтобы было введено новое научное понятие — часовой пояс.
Часовой пояс — территория земной поверхности, расположенная на территории нескольких меридианах, на которой время определяется по значению того меридиана, который расположен в центральной части. Астрономическая разница во времени на территории одного часового пояса колеблется в пределах 30 минут (на западной границе часового пояса время фактически отстает на полчаса, на восточной — опережает на полчаса).
С введением понятия «часовой пояс» установилось основополагающее понятие «поясное время». Существует два подхода к определению данного понятия:
Начиная с 1918 года в некоторых странах мира было введено понятие «летнего времени» (изначально в США). Оно предполагало перевод стрелки часов дважды в год на один час (весной — на час вперед, осенью — на час назад). Эта инициатива была направлена на выполнение чисто хозяйственных нужд, никакого естественнонаучного обоснования под ней не было. По подсчетам экономистов, при переходе страны на летнее время наблюдается значительная экономия электроэнергии, вследствие чего народное хозяйство значительно сокращает убытки, наносимые из-за нерационального использования природных ресурсов. Дальнейшие исследования показали, что изначальные подсчеты были не совсем корректными, экономия в одной сфере приводила к перерасходам в совершенно другой, к тому же не последнюю роль играл человеческий фактор, даже казалось бы незначительные изменения в вопросах времени приводили к переходному периоду перестройки организму, что в свою очередь негативным образом сказывалось на самочувствии, приводило к нарушениям здоровья.
В связи с этим под поясным временем имелось в виду то, что действовало в зимний период. В СССР впервые переход на летнее время был осуществлен в 1980 году, данная практика продолжилась и после ликвидации СССР. После законодательный изменений 2011 года Российская Федерация круглогодично живет по стандартному времени (именуемому в официальной документации «местным»).
На условной границе Западного и Восточного полушарий планеты Земля, в месте прохождения 180 меридиана, проходит линия перемены дат. Считается, что западнее 180 меридианы располагается 12 часовой пояс, именно здесь начинаются Земные сутки. Именно по 180 меридиану проходит морская граница между Российской Федерацией и США. Показательно, что переплывая с острова Крузенштерна, относящего к Алеутским островам, подконтрольным Соединенным Штатам, расположенного к востоку от 180 меридиана, на принадлежащий России остров Ратманов, расположенный к западу от 180 меридиана, например, в 00.00 31-го декабря, прибытие будет отмечено датой на два дня позже, 2-го января, 1-е января будет как бы «выпавшим» числом (при том, что два островка разделены совсем узким проливом). При перемещении в противоположном направлении, с российского острова Ратманов на американский остров Крузенштерна, произойдет ровным счетом противоположная ситуация. Выехав, скажем, 1-го января 2020 года, мы попадем не только во вчерашний день, но и в предыдущий год, 31-декабря 2019 года. Пример времени на двух островах является наиболее наглядным и показательным в изучении принципа действия поясного времени как в политико-административном отношении, так и в естественнонаучной терминологии и номенклатуре.
В настоящее время следует учитывать, что на территории нашей страны понятие «поясное время» можно использовать исключительно в контексте научных изысканий в рамках таких естественных наук, как география, метрология и некоторых других. Но, при этом, следует учитывать при изучении научной, научно-популярной и учебной литературы год издания приведенного труда, ориентироваться на контекст использования понятия «поясное время».
Время и часовые пояса
Путешествуя по России и Миру, необходимо помнить, что время может меняться в зависимости от того, где вы находитесь. Так как в основном везде используется местное время необходимо уметь определять его в любой точке мира. В основу современной системы часовых поясов положено универсальное координированное время UTC (всемирное время), от которого зависит время всех часовых поясов. Шкала UTC была введена в 1964 году и устанавливается по атомным часам. Всемирное координированное время UTC, всегда остается независимым ориентиром для всего мира и из которого, зная разницу между своим поясным временем, вы всегда сможете вычислить ваше местное время.
Система поясного времени позволяет легко определять поясное время в любом пункте. Между поясным временем и часовыми поясами имеется определённая зависимость. Разность поясных времён двух пунктов равна разности номеров часовых поясов. Указанное соотношение позволяет определять время в заданном пункте по известному поясному времени другого пункта времени.
Время в заданном пункте будет равно времени пункта, где оно известно, плюс или минус разность номеров часовых поясов. Указанная разность прибавляется к известному поясному времени, если пункт, время которого определяется, расположен к востоку от пункта, время которого известно, а если к западу – вычитается.
Согласно федеральному закону «О внесении изменений в Федеральный закон «Об исчислении времени»», принятому 1 июля 2014 года, с 26 октября 2014 года московское время соответствует третьему часовому поясу в национальной шкале времени Российской Федерации UTC+3. Установлено 11 часовых зон, соответствующих по международной нумерации часовым поясам со 2-го по 12-й включительно.
1-я часовая зона (МСК-1, московское время минус 1 час, UTC+2): Калининградская область;
3-я часовая зона(МСК+1, UTC+4): Удмуртская Республика, Самарская область;
4-я часовая зона(МСК+2, UTC+5): Республика Башкортостан, Пермский край, Курганская область, Оренбургская область, Свердловская обл., Тюменская область, Челябинская обл., Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа;
5-я часовая зона(МСК+3, UTC+6): Республика Алтай, Алтайский край, Новосибирская, Омская и Томская обл.;
6-я часовая зона(МСК+4, UTC+7): Республика Тыва, Респ. Хакасия, Красноярский край и Кемеровская область;
7-я часовая зона(МСК+5, UTC+8): Республика Бурятия, Забайкальский край, Иркутская область;
8-я часовая зона(МСК+6, UTC+9): Республика Саха (Якутия) (Алданский, Амгинский, Анабарский, Булунский, Верхневилюйский, Вилюйский, Горный, Жиганский национальный эвенкийский, Кобяйский, Ленский, Мегино-Кангаласский, Мирнинский, Намский, Нерюнгринский, Нюрбинский, Олекминский, Оленекский эвенкийский национальный, Сунтарский, Таттинский, Томпонский, Усть-Алданский, Усть-Майский, Хангаласский, Чурапчинский и Эвено-Бытантайский районы), город Якутск, Амурская область;
9-я часовая зона(МСК+7, UTC+10): Республика Саха (Якутия) (Верхоянский, Оймяконский и Усть-Янский районы), Приморский и Хабаровский край, Магаданская обл., Сахалинская область (Александровск-Сахалинский, Анивский, Долинский, Корсаковский, Курильский, Макаровский, Невельский, Ногликский, Охинский, Поронайский, Смирныховский, Томаринский, Тымовский, Углегорский, Холмский, Южно-Курильский районы), Еврейская автономная область, город Южно-Сахалинск;
10-я часовая зона(МСК+8, UTC+11): Республика Саха (Якутия) (Абыйский, Аллаиховский, Верхнеколымский, Момский, Нижнеколымский и Среднеколымский районы), Сахалинская область (Северо-Курильский район);
11-я часовая зона(МСК+9, UTC+12): Камчатский край, Чукотский автономный округ.
Сигналы точного времени передаются по радио, телевидению и через Интернет в системе UTC.
Что такое поясное время? Определение, суть и карта часовых поясов
Течение земного суточного времени обусловлено вращением планеты Земля относительно своей оси. В связи с этим Солнце в данный момент времени освещает только определённую территорию Земли, а остальная территория остаётся неосвещённой (пребывает в темноте).
Если страна имеет достаточно большую территорию, то на восточных и западных её границах разница в солнечной освещённости может быть очень значительной. Например, когда в летний период в Петропавловске-Камчатском (находится на Дальнем Востоке России) полночь и темно, то в Москве (находится в центральной части России, намного восточнее Петропавловска-Камчатского) в это же самое время при ясной безоблачной погоде можно видеть яркий свет Солнца.
Таким образом, в глобальном масштабе возникает необходимость установления времени для каждой определённой территории Земли. С этой целью и вводится поясное время.
Общие сведения об отсчёте времени
Суточное время отсчитывается по движению планеты Земля относительно своей оси. Отсчёт времени выполняется с использованием данных науки астрономии. Для этого вводятся следующие основные (базовые) термины.
Солнечное местное истинное время (или местное время) – время, которое определяется по положению солнечного диска на на небосводе для определённой местности Земли.
Если человек стоит в определённой точке Земли и наблюдает за движением Солнца, то когда Солнце достигает своей кульминации (высшей точки), то этот момент времени является истинным полднем.
Истинный полдень можно определить с помощью солнечных часов (по изменению тени, которую отбрасывает гномон – вертикально установленный на земную поверхность предмет, например, шест).
Если пользоваться этим способом определения времени, то надо учитывать два фактора:
Эти факторы обуславливают неравномерность истинного солнечного времени и то, что время начала суток отклоняется от усреднённого времени (начала суток). Это отклонение может достигать более четверти часа в год.
До 18-го века люди пользовались местным солнечным временем (истинным). Изобретение механических часов (в конце 18-го века) позволило жителям развитых стран Европы (Англии, Германии, Франции и Швейцарии) перейти на местное среднее время вместо местного солнечного времени.
Солнечное местное среднее время – время, которое определяется на срединном меридиане определённой географической местности.
Данный способ отсчёта времени просуществовал до начала 20 века. Именно в 20 веке была введена современная система разделения территории планеты Земля на часовые пояса, а также была введена система поясного времени.
Понятие часового пояса
Термин часовой пояс был введен для учёта (при определении местного времени) вращения планеты Земля относительно своей оси, а также для определения областей с близким местным временем (солнечным).
Часовой пояс имеет два основных значения: географический часовой пояс и административный часовой пояс.
Географический часовой пояс – условно определённая полоса на поверхности Земли, в диапазоне которой истинное время (солнечное) приблизительно одинаковое.
Административный часовой пояс – условно определённая полоса на поверхности планеты, приблизительно совпадающая с географическим часовым поясом, и в диапазоне которой истинное время (солнечное) не превышает расхождения в 1 час.
Всего выделяют 24 такие географических часовых поясов, с шириной каждого, равной пятнадцати градусам (3600 : 24=150).
Поэтому, в мире достигнуто соглашение, согласно которому вся территория Земли делится на 24 административных часовых пояса, а в качестве точки отсчёта используют солнечное истинное местное время территории, через которую проходит Гринвичский меридиан – проходит через английский город Гринвич и является средним мерилиано часового пояса с нулевым отсчётным временем.
Отсчёт времени от нулевого (Гринвичского) меридиана ведут таким способом: к востоку от этого меридиана время имеет положительное смещение, кратное 1 часу, а к западу – отрицательное смещение, кратное 1 часу.
Например, московское время относительно нулевого (Гринвичского) меридиана определяется так: время московское = время GMT + 3 часа, здесь GMT (англ. Greenwich Mean Time) – гринвичское среднее время.
А время в столице Соединённых Штатов Америки Вашингтоне определяется так: время вашингтонское = время GMT – 4 часа (летом) и время вашингтонское = время GMT – 5 часов (зимой).
Часовые зоны Российской Федерации
В 2011 году в Российской Федерации был принят закон “Об исчислении времени”, в котором введено понятие часовой зоны.
Часовая зона Российской Федерации – это часть территории страны, на которой установлено законодательно и действует единое время.
В 2014 году в России законодательно установлено 11 часовых зон, и для каждой часовой зоны составлен перечень входящих в каждую часовую зону регионов.
Географические атласы: обозначение часовых поясов
Часовые пояса должны иметь обозначение на географических атласах, чтобы была возможность наглядного определения времени в данном месте Земли. Существуют следующие способы такого обозначения:
Поэтому, для координации отсчёта времени в мировом и внутригосударственном масштабе введено поясное время, которое определяется относительно нулевого временного пояса, время которого соответствует времени по Гринвичу, и также введена единая система обозначений часовых поясов на географических атласах.
Поясное, декретное и судовое время
Поясное время.
Поясным временем Тп называется среднее местное время центрального меридиана данного часового пояса, принятое по всей территории пояса. Поясное бремя отсчитывается от нижней кульминации среднего Солнца на центральном меридиане до данного момента.
Теоретическая структура часовых поясов показана на рисунке:
На всей территории пояса время одинаково, поэтому при перемещениях часы не переводятся. При пересечении восточной границы пояса часы переставляются сразу на 1 h вперёд, при пересечении западной – на 1 h назад.
Переход от местного времени к поясному.
В местное время для перехода к поясному следует ввести поправку за разность долгот местного и центрального меридианов (Dl в часовой мере). Однако для движущегося судна задачу удобнее решать “через Гринвич”. Пусть нам известно Тm для меридиана lm (см. рис.); с помощью долготы, переведённой в часовую меру, получаем местное время нулевого меридиана, т.е. Тгр, но оно также и поясное нулевого пояса, поэтому с помощью N пояса (он представляет l центрального меридиана в часах) переходим ко времени Тп на центральном меридиане данного пояса:
Тгр=Тм + l 0s t w; Тп=Тгр ± N 0s t w
Обратный переход от Тп к Тм производится аналогично, но по формулам:
Тгр = Тп + N 0s t w; Тм = Тгр ± l 0s t w
Решение. Решение производится «через Гринвич».
+
Тгр
5
Декретное время: Многим поясным временам присвоены свой названия; так, время первого пояса (N = 1 O st ) называются среднеевропейским, второго – восточноевропейским.
Тд = Тп + 1 h
Пояс N = 13 O st распространяется до линии смены дат в Беринговом проливе (l =169 0 W), часы показывают время N = 11 W, но дата отличается на 1 д.
Судовое время.
Переход от местного времени к судовому. Из расчётов по МАЕ получается местное среднее время Тм явления, например кульминации Луны, захода Солнца и др. Часы же на судне идут по судовому времени Тс, поэтому штурману постоянно приходится пересчитывать местное время в судовое по формулам:
Тгр = Тм + l Ost W ; Тс = Тгр ± N Ost W ;
где l – долгота места судна, снятая на этот момент;
N – номер пояса, по которому поставлены судовые часы (из журнала);
Поясное время — что это и зачем нужно?
Поясное время — это время в пределах одного часового пояса. Другими словами, это система счета, где время считается одинаковым в пределах одного часового пояса и меняется на границе соседних поясов ровно на 1 час. При этом существуют зоны, где смещение времени составляет 30 минут. Как правило, это официальное время, которое действует на определенной территории. Также оно известно как административное или гражданское время.
Часто можно встретить обозначение «стандартное время». Его ввели в XIX веке из-за развития железнодорожного транспорта. Местное время изменяется при изменении географической долготы, и каждая станция жила по местному времени. При движении поездов с востока на запад нужно было постоянно переводить стрелки часов. Поясное время решило эту проблему.
Международное сообщество приняло решение разделить Землю на 24 часовых пояса. Счет поясов ведется с запада на восток. Они пронумерованы от 0 до 23. Каждый из них — по 15 градусов долготы (это приблизительная цифра с небольшой погрешностью). Начальный (он же средний) это гринвичский меридиан с долготой 0 градусов. По 180-му меридиану проходит линия перемены дат.
Нулевой пояс назвали западноевропейским, первый — среднеевропейским, а второй — восточноевропейским.
В 2011 году поясное время в России, можно сказать, вывели из официального употребления. На смену поясному пришло местное время. Во времена СССР (1930 год) ввели декретное время, чтобы рационально использовать светлое время суток. К существующему поясному времени добавили 1 час. После этого на территории России начали использовать время второго пояса.
С 2014 года Россия перешла на круглогодичное зимнее время. В этом случае московское время опережает поясное время второго часового пояса на 1 час.