9.8. Календарь
Календарь — это система счета длительных промежутков времени.
Природа предоставила нам 3 естественных периодических процесса: смена дня и
ночи, смена лунных фаз, смена времен года. В разное время у разных народов в
основе календаря лежали разные процессы, поэтому существовали солнечные,
лунные, лунно-солнечные календари. В основе солнечных календарей лежит
продолжительность тропического года, в основе лунных календарей — лунного
месяца, лунно-солнечные календари сочетают оба периода.
Мы живем по солнечному календарю. Из практических соображений календарь должен
удовлетворять следующим условиям:
1) Календарный год должен содержать целое число суток.
2) Продолжительность календарного года должна быть как можно ближе к
продолжительности тропического года.
9.8.1. Юлианский календарь
Как мы уже знаем, тропический год содержит 365.2422 солнечных суток или
365d 5h 48m 46s 365d 6h. На основе этого факта
александрийский астроном Созиген разработал, а римский император Юлий
Цезарь в 46 г. до
нашей эры ввел календарь, называемый ныне юлианским. Суть его заключается
в следующем. Продолжительность простого календарного года устанавливается в 365d.
При этом за 4 года накапливается разница почти в 1 сутки, поэтому каждый
четвертый год содержит 366d и называется високосным. Принято считать
високосными те годы, номера которых делятся на 4 без остатка (например,
2004 г.).
Юлианский год длиннее тропического на 0d.0078 и за 128 лет расхождение
начинает составлять 1 сутки. Юлианским календарем пользовались около 16
столетий, и за это время накопилась разница в 10 суток. Это приводило к
путанице в определении дат церковных праздников.
Например, по правилам христианской церкви праздник Пасхи должен наступать в
первое воскресенье после первого полнолуния после дня весеннего равноденствия.
В 325 г. день весеннего равноденствия приходился на 21 марта, а в 1582 г. —
на 11 марта, что и приводило к трудностям в определении даты Пасхи.
9.8.2. Григорианский календарь
Реформа юлианского календаря стала необходимостью и в 1582 г. была проведена
римским папой Григорием XIII, поэтому новый календарь носит название
григорианского. Проект нового календаря был разработан итальянским
математиком и врачом Лилио и направлен на приближение средней
продолжительности календарного года к продолжительности тропического года.
Суть реформы состоит в следующем.
1) Было устранено накопившееся расхождение в 10 суток юлианского календаря
с счетом тропических лет (после 4 октября постановили считать 15 октября).
2) В юлианском календаре за 400 лет расхождение с реальным временем
составляет почти ровно 3 суток.
Поэтому в григорианском календаре принято не считать високосными те годы
столетий, у которых номера не делятся без остатка на 400. Например, 2000 год
был високосным, а 1900 — нет.
В результате средняя за 400 лет продолжительность календарного года в
григорианском календаре составляет 365d.2425, расхождение всего 0d.0003,
что даст расхождение в 1 сутки лишь через 3300 лет.
В России григорианский календарь был введен только в 1918 году (после 1 февраля
постановили считать сразу 14 февраля), а православная церковь до сих пор
пользуется юлианским.
Григорианский календарь называют еще новым стилем, а юлианский — старым стилем.
Начало календарного года (1 января), начало счета лет (от рождества Христова),
деление года на 12 месяцев и недели по 7 дней — это условность, принятая по
соглашению, традиция.
Слайд 20Огненные часыБолее удобными и не требующими постоянного надзора были огненные часы,
имевшие широкое распространение. Одни из огненных часов, которыми пользовались рудокопы древнего мира, представляли собой глиняный сосуд с таким количеством масла, которого хватало на 10 часов горения светильника. С выгоранием масла в сосуде рудокоп заканчивал свою работу в шахте. В Китае для огненных часов из специальных сортов дерева, растертого в порошок, вместе с благовониями приготовляли тесто, из которого делали палочки разной формы или чаще длинные, в несколько метров спирали. Такие палочки (спирали) могли гореть месяцами, не требуя обслуживающего персонала. Известны огненные часы, представляющие одновременно и будильник. В этих часах к спирали или палочке в определенных местах подвешивались металлические шарики, которые при сгорании спирали (палочки) падали в фарфоровую вазу, производя громкий звон.
Широко применялись огненные часы в виде свечи, на которой нанесены метки. Сгорание отрезка свечи между метками соответствовало определенному промежутку времени.
Непонятные страны
В приэкваториальных странах переход на летнее и зимнее время вообще не вводился. От перехода на летнее время отказались многие аграрные страны, где рабочий день и так определяет светлое время суток.
Иллюстрации:
Анаит Оганян
27 марта 2011 года в России был в последний раз произведён переход на летнее время. Больше сезонных сдвигов официально принятого времени не будет, россияне станут жить с постоянным сдвигом +2 часа по отношению к поясному времени. Сдвиг в 2 часа вызван тем, что на территории России действует так называемое «декретное время», отличающееся от поясного на +1 час. Летнее время добавляет еще +1 час к декретному времени, что в сумме составляет +2 часа по отношению к поясному времени.
|
Переход на зимнее время всегда осуществлялся в последнее воскресенье октября (в ночь с субботы на воскресенье). В 2010 году |
|
|
Переход на летнее время всегда осуществлялся в последнее воскресенье марта (в ночь с субботы на воскресенье). В 2011 году |
что такое зимнее и летнее время
Летнее время — это время, сдвинутое на час вперёд относительно обычного времени, принятого в данном часовом поясе. По аналогии с летним временем, обычное поясное время также называют зимним временем.
для чего вводится зимнее и летнее время
Летнее время вводится во многих странах в летний период с целью экономии электроэнергии на освещение. Однако, существует мнение, что эффективность такой меры несущественна, тогда как вред, наносимый здоровью людей, вызванный принудительным смещением естественных биологических циклов, велик.
когда зимнее и летнее время было впервые введено
Впервые летнее время было введено в Великобритании в 1908 году. В России переход на летнее время впервые был осуществлён в июле 1917 года и действовал до 1930 года, когда стрелки часов были переведены на один час вперёд относительно поясного времени. Это время называли «декретным», так как оно было введено Декретом Совнаркома 16 июня 1930 года. С 1981 года в СССР вновь стало регулярно вводиться летнее время.
в каких странах используется зимнее и летнее время
В настоящее время в северном полушарии летнее время используется в США, Канаде, странах Европы, на всей территории России. В южном полушарии летнее время используется в Австралии, Новой Зеландии, Парагвае, Бразилии, Чили. Приэкваториальные страны не пользуются летним временем.
когда происходит переход на зимнее и летнее время
В России и в Европе переход на летнее время осуществляется в ночь на последнее воскресенье марта в 2:00 переводом часовых стрелок на 1 час вперед, а обратный переход осуществляется в ночь на последнее воскресенье октября в 3:00 переводом стрелок на 1 час назад.
В США и Канаде с 2007 года переход на летнее время осуществляется во второе воскресенье марта в 2:00, и возвращается обратно в последнее воскресенье октября, также в 2:00.
смещение зимнего и летнего времени относительно поясного
Из-за применения летнего времени на территории России, россияне живут со сдвигом +2 часа по отношению к поясному времени. Сдвиг в 2 часа вызван тем, что на территории России действует так называемое «декретное время», отличающееся от поясного на +1 час. Летнее время добавляет еще +1 час к декретному времени, что в сумме составляет +2 часа по отношению к поясному времени.
Часовые пояса России
Страны сами регулируют время на своей территории. К примеру, США и Китай, имея схожие по площади территории, по-разному определяют время в рамках своих границ. Так, в США — четыре часовых пояса, в Китае — только один.
Часовые пояса в нашей стране регулируются документом «Об исчислении времени» от 26 октября 2014 года. Всё чаще в различных источниках их именуют как часовые зоны.
Протяженность страны в поясах (количество)
В России 11 часовых зон. Со 2-го номера по 12-й по международной нумерации. Отсчет начинается с Калининграда, самой западной точки страны (+2:00). Затем идёт Москва (+3:00). В самом восточном часовом поясе разница с мировым временем составляет двенадцать часов.
Выделяют:
- Калининградское время;
- Московское;
- Самарское;
- Екатеринбургское;
- Омское;
- Красноярское;
- Иркутское;
- Якутское;
- Владивостокское;
- Магаданское;
- Камчатское.
Особенность смены часовых поясов
Когда в октябре 2014 года Россия перешла на постоянное зимнее время, некоторые регионы в составе страны остались этим недовольны. В правительство поступали прошения об установлении на территории этих субъектов удобного для них времени. Поэтому на протяжении последних лет в карту часовых зон постоянно вносились изменения.
В 2023 году она выглядит так:
Что такое летнее время
Разобравшись с тем, что такое часовые пояса, также можно познакомиться с тем, что такое летнее время. Соответствующий переход применяется во многих странах. Одна из главных причин его существования — экономия электроэнергии.
Летнее время называется так потому, что в первый раз в году его переводят с наступлением теплого периода, когда светлое время суток начинает длиться дольше, чем темное — весной. Второй же раз это делается осенью.
В России летнее время вводилось дважды — с 1918 по 1921, а затем с 1981 по 2011 год. Сейчас оно отсутствует, так как его практическая экономическая польза не доказана, а также есть подозрения, что оно вредит здоровью.
Часто путешествую в разные города и страны. Приходится пересекать множество часовых поясов и сталкиваться с неудобствами. Но все же хорошо, что в мире существует система местного и поясного времени, нет никакой путаницы, главное — знать, в какую сторону и насколько переводить часы.
9.6. Системы счета времени
Местное время — это время, измеренное на данном географическом меридиане.
Разность любых местных времен на двух меридианах в один и тот же физический
момент, равна разности долгот этих меридианов:
Всемирное время UT — местное среднее солнечное время гринвичского
(=0) меридиана. Если долготу места на Земле
выражать в часовой мере и считать положительной к востоку от Гринвича,
то имеет место следующее соотношение:
Поясное время. В 1884 г. введена поясная система счета среднего
времени. Счет времени ведется только на 24 основных географических меридианах,
расположенных друг от друга по долготе точно через 15o начиная с нулевого
меридиана. Границы поясов отстоят, как правило, на от основного
меридиана.
Номера поясов N от 0 до 23. Местное среднее
солнечное время основного меридиана какого-либо часового пояса называется
поясным временем Tп, по которому и ведется счет времени на всей территории,
лежащей в данном часовом поясе. Поясное время связано со всемирным через номер
часового пояса:
| Tп = UT+Nh. | (20) |
Декретное время. В 1930 г. декретом правительства СССР стрелки часов
переведены на 1 час вперед относительно поясного времени:
| Tд = Tп+1h. | (21) |
Летнее время. В 1981 г. в СССР, по примеру большинства стран мира, было
введено еще и летнее время, на 1 час опережающее декретное. Летнее время
вводится с последнего воскресенья марта по последнее воскресенье октября:
| Tл = Tд+1h. | (22) |
Таким образом, то время, которое мы называем московским, зимой является
декретным временем второго часового пояса и опережает всемирное время
UT на 3 часа. Летом отличие от гринвичского времени составляет 4 часа.
Законодательное регулирование создания часовых поясов
Создание часовых поясов — не простой процесс. Ведь необходимо учитывать множество факторов, таких как географическое расположение, экономические интересы страны, климатические особенности, а также человеческие потребности в единой системе времени. Именно поэтому законодательное регулирование создания часовых поясов играет важную роль в этом процессе.
Законодательство определяет правила создания и изменения часовых поясов. Это включает в себя вопросы стандартизации времени, установки единого часового пояса в пределах одной страны или региона, а также изменения границ часовых поясов в связи с изменением геополитической ситуации в мире.
В настоящее время большинство стран закрепили свои часовые пояса законодательно. Федеральное измерительное управление США (NIST) устанавливает стандарт времени для Соединенных Штатов, в то время как в Европейском союзе Европейской организации охраны гражданских прав (European Organization for Civil Aviation Equipment, EUROCAE) отвечает за стандартизацию единого европейского времени.
Кроме того, существует международное законодательство в этой области. Соглашение о часовых поясах и общей дате (The Standard-Time Act) было подписано в 1918 году, согласно которому весь мир был разделен на 24 часовых пояса. Этот стандарт времени используется по сей день и является основой для установления часовых поясов на всей Земле.
Таким образом, законодательное регулирование создания часовых поясов является важным инструментом создания единой системы времени в мире. Благодаря этому правилу мы имеем возможность согласовывать свои действия и общаться на расстоянии, что делает нашу жизнь более комфортной и эффективной.
Примеры часовых поясов
Мы собираемся показать несколько примеров часовых поясов, чтобы облегчить понимание. Вы можете быстро рассчитать время в определенном городе региона, зная его часовой пояс. Вы должны помнить, отрицательная ли эта зона для вычитания часов или положительная для добавления часов. Вот несколько примеров:
В некоторых городах, которые соответствуют нулевому меридиану, есть часовые пояса. UTC ± 00:00 и, например, Мали, Кот-д’Ивуар, Гренландия, Мавритания, Гамбия, Португалия, Среди других.
Некоторые города с часовым поясом UTC -05: 00 (отставание на пять часов) — это Мексика, Колумбия, Канада, Перу и некоторые регионы Бразилии. В этом случае мы видим, что часовой пояс отрицательный и означает, что пять часов нужно вычесть из времени, указанного нулевым меридианом. Если в населенных пунктах, расположенных в меридиане, 10 часов ночи, то во всех регионах, которые имеют этот часовой пояс, будет 5 часов дня.
Мы собираемся увидеть другие, более экстремальные примеры, такие как UTC -12: 00 (на двенадцать часов меньше): здесь мы находим остров Бейкер и остров Голландия. Здесь мы видим, что на нулевом меридиане это 7 часов дня, на этих островах будет 7 часов утра.
Теперь переходим на другую сторону, где нам нужно добавить часы. С часовым поясом UTC +06: 00 (на шесть часов больше) мы находим Бангладеш, Россию и Бутан, среди прочих. Здесь мы видим, что они служат меридиану, но 9 утра, в этих странах будет 3 часа дня.
Изменение времени в одном часовом поясе: влияние широты и долготы
Изменение времени в одном часовом поясе связано с географическими координатами, в особенности широтой и долготой местности. Каждый часовой пояс охватывает определенную долготную полосу, и время внутри этого пояса устанавливается так, чтобы оно было схожим для всех населенных пунктов в данной полосе.
Часовые пояса
На Земле существует 24 часовых пояса, каждый из которых занимает 15 градусов долготы. Все они вычисляются относительно Гринвичского меридиана, который проходит через Гринвич, Лондон, Великобритания. Гринвичский меридиан принят в качестве отсчетной точки для определения долготы. Часовые пояса нумеруются от -12 до +12, восточные пояса имеют положительное значение, а западные – отрицательное.
Влияние широты
Широта также оказывает влияние на изменение времени. Часовые пояса, которые простираются с запада на восток, имеют примерно одинаковое время в рамках одного пояса, но при перемещении на север или юг широты время может измениться. Чем ближе к полюсам, тем больше различий во времени.
Таким образом, местности с более низкой широтой имеют меньше изменений времени, чем те, которые находятся далеко от экватора. Например, в тропических районах время меняется незначительно, поскольку они находятся ближе к экватору, где смена времени происходит медленнее.
Влияние долготы
Изменение времени в одном часовом поясе также связано с долготой. По мере перемещения от запада к востоку в рамках одного часового пояса, время увеличивается на один час. Это связано с вращением Земли вокруг своей оси. Каждый час последовательно назначается по всему часовому поясу, чтобы обеспечить одинаковое время внутри него.
Для того чтобы поддерживать консистентность времени в одном часовом поясе, используются стандарты, такие как координированное всемирное время (UTC), которое основано на атомных часах и не зависит от географического расположения.
Заключение
Изменение времени в одном часовом поясе имеет прямую связь с географическими координатами. Широта и долгота определяют, насколько сильно время может измениться в определенном регионе. Широта влияет на изменение времени из-за расстояния от экватора, а долгота определяет время в рамках конкретного часового пояса. Современные стандарты времени, такие как UTC, помогают обеспечить общую норму для измерения времени в разных часовых поясах. Комбинированное влияние широты и долготы позволяет людям в разных регионах синхронизировать свои действия при планировании международных связей и путешествий.
Всемирное координированное время
Всеми́рное координи́рованное вре́мя (англ. Coordinated Universal Time, фр. Temps Universel Coordonné; UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1.
UTC было введено вместо устаревшего среднего времени по Гринвичу (GMT), поскольку шкала GMT является неравномерной и связана с суточным вращением Земли. В свою очередь, шкала UTC основана на равномерной шкале атомного времени (TAI) и является более удобной для гражданского использования.
Время по UTC не переводится ни зимой, ни летом. Поэтому для тех мест, где есть переход на летнее время, меняется смещение относительно UTC. Часовые пояса вокруг земного шара выражаются как положительное или отрицательное смещение от UTC.
UTC и другие системы измерения времени
Аббревиатура UTC не имеет конкретной расшифровки. Когда в 1970 году требовалось создать не зависящее от языка сокращение, Международный союз электросвязи счёл, что английское CUT — Coordinated Universal Time или французское TUC — Temps Universel Coordonné не подходят на эту роль. Поэтому был предложен нейтральный вариант — UTC.
Всемирное время UT является современной версией среднего времени по Гринвичу, то есть среднего солнечного времени на Гринвичском меридиане. Из-за неравномерности вращения Земли Гринвичский меридиан вращается также неравномерно. Кроме того, в результате непрерывного перемещения оси вращения в теле самой Земли географические полюса смещаются по поверхности Земли, а вместе с ними изменяют своё положение и плоскости истинных меридианов. Из-за этих факторов различают следующие системы измерения времени:
- UT0 — время на мгновенном гринвичском меридиане, определённое по мгновенному положению полюсов Земли. Это время, непосредственно получаемое из астрономических наблюдений суточных движений звёзд;
-
UT1 — время на среднем гринвичском меридиане, учитывающее движение земных полюсов (по сути, современная версия среднего времени по Гринвичу):
где Δλ — поправка, зависящая от координат мгновенного полюса, отсчитываемых относительно общепринятого среднего полюса;
-
UT2 — время, исправленное на сезонную неравномерность вращения Земли ΔTs:
.
Шкала наблюдаемого всемирного времени UT1, из-за её неравномерности, неудобна для использования в гражданской жизни. Поэтому с 1964 года ввели равномерно-переменную шкалу времени UTC — всемирного координированного времени, связывающую шкалу UT1 и шкалу строго равномерного Международного атомного времени (TAI). Масштабы UTC и TAI равны, а нульпункт меняется скачком. Между UTC и UT1 накапливается расхождение, обусловленное, во-первых, неравномерностью шкалы UT1, а во-вторых, неравенством масштабов UT1 и TAI (1 атомная секунда не равна в точности 1 секунде UT1). При нарастании расхождения между UTC и UT1 до 0,9 с производится корректировка скачком на 1 с.
Дополнительная секунда при необходимости добавляется 30 июня или 31 декабря после . Теоретически может потребоваться и вычитание секунды, но пока, начиная с первого изменения — 30 июня 1972 года, были только вставки дополнительной секунды. Добавлению секунды соответствует отображение текущего времени . Добавление секунды определяется Международной службой вращения Земли (IERS), согласно их наблюдению за вращением планеты.
Сигналы точного времени передаются по радио, телевидению и через Интернет в системе UTC.
Разница между всемирным временем и всемирным координированным временем постоянно отслеживается и ежедневно публикуется на сайте IERS на основании данных “Бюллетеня А” (Bulletin — A).
Понятие часово́й по́яс
Понятие часово́й по́яс имеет два основных значения:
- Географи́ческий часовой пояс — условная полоса на земной поверхности шириной ровно ( относительно среднего меридиана). Средним меридианом нулевого часового пояса считается гринвичский меридиан.
- Администрати́вный часовой пояс — участок земной поверхности, на котором в соответствии с некоторым законом установлено определённое официальное время. Как правило, в понятие административного часового пояса включается ещё и совпадение даты — в этом случае, например, пояса и будут считаться различными, хотя в них действует одинаковое время суток.
Формирование часовых поясов (часовых зон — time zones) связано со стремлением, с одной стороны, учитывать вращение Земли вокруг своей оси, а с другой стороны, определить территории (временные зоны) с примерно одинаковым местным солнечным временем таким образом, чтобы различия по времени между ними были кратны одному часу. В результате было достигнуто решение, что должно быть 24 административных часовых пояса и каждый из них должен более или менее совпадать с географическим часовым поясом. За точку отсчёта был принят гринвичский меридиан — нулевой меридиан, который проходит через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона. Отсчёт часовых поясов происходит с Запада на Восток. При перемещении на запад от нулевого меридиана, стрелка часов перемещается вперёд, при перемещении на Восток – назад. Линия перемены дат проходит на карте мира между Россией и США.
Сейчас поясное время устанавливается относительно всемирного координированного времени (UTC), введённого взамен времени по Гринвичу (GMT). Шкала UTC базируется на равномерной шкале атомного времени (TAI) и более удобна для гражданского использования. Часовые пояса относительно нулевого меридиана выражаются как положительное (к востоку) и отрицательное (к западу) смещение от UTC. Для территорий часового пояса, где используется перевод часов на летнее время, смещение относительно UTC на летний период меняется.
Принципы разграничения
В основу современной системы часовых поясов положено всемирное координированное время, от которого зависит время всех поясов. Чтобы не вводить местное солнечное время для каждого значения долготы, поверхность Земли условно поделена на 24 часовых пояса, местное время на границах которых изменяется ровно на 1 час. Географические часовые пояса ограничиваются меридианами, проходящими на восточнее и западнее среднего меридиана каждого пояса, причём в зоне гринвичского меридиана действует всемирное время. Однако в реальности, для сохранения единого времени в пределах одной административной территории или группы территорий, границы поясов не совпадают с теоретическими граничными меридианами.
Реальное количество часовых поясов больше 24, так как в ряде стран правило целочисленной разницы в часах от всемирного времени нарушается — местное время кратно получасу или четверти часа. Кроме того, вблизи линии перемены даты в Тихом океане есть территории, использующие время дополнительных поясов: +13 и даже +14 часов.
Местами некоторые часовые пояса пропадают — время этих поясов не используется, что характерно для малонаселённых регионов, находящихся выше широты приблизительно 60°, например: Аляска, Гренландия, северные регионы России. На Северном и Южном полюсах меридианы сходятся в одной точке, поэтому там понятия часовых поясов и местного солнечного времени теряют смысл. Например, на станции Амундсен-Скотт (Южный полюс) действует время Новой Зеландии.
Летнее время
Дополнительную неоднозначность в систему часовых поясов вносит использование во многих странах летнего времени. При переходе на летнее время происходит смещение своего времени относительно всемирного. При этом не везде переход на летнее время и обратно осуществляется одновременно. Кроме того, если в южном полушарии лето, то в северном полушарии зима, и наоборот.