北京时间
中国国家标准时间
北京时间,是中国国家标准时间,采用国际时区东八时区的区时(即东经120度经线所在的地方时)作为标准时间,同格林威治时整整相差8小时。由位于临潼区的中国科学院国家授时中心负责北京时间(中国国家标准时间)产生、保持和发播任务。
清光绪28年(公元1902年),中国开始实行标准时制度,海关曾以东经120度的时刻为标准制定东海沿岸的海岸时。1949年9月,在中国人民政治协商会议第一届全体会议上,确定了中华人民共和国的标准时间是首都北京市所在的东八区区时, 自此“北京时间”有了明确的定义。1950年初,中国各地除新疆、西藏自治区外均采用北京时间为统一的时间标准。截止到2015年,中国新疆地区会同时使用乌鲁木齐市时间(东经90度标准时)和北京时间两种标准。
中国现行使用的北京时间,实际上是国家授时中心保持的协调世界时UTC(NTSC),它是由频率高度稳定的原子钟和基于地球自转测量得到的世界时综合协调的结果。负责传递时间信号的是北斗卫星授时系统,精度可达几百万年只误差一秒。统一使用北京时间作为中国全国的标准时间,给日常生活带来了极大的便利,在国内活动省去了频繁的对表调时的麻烦,有利于国内各地区的合作与交流。
概念界定
北京时间
1949年9月,在中国人民政治协商会议第一届全体会议上,确定了新中国的标准时间是首都北京所在的东八区区时,即东经120度经线所在的地方时。即北京时间。
北京市的时间
即北京市的地方时,也就是北京市当地时间,与北京时间有一定的差异。在北京市,太阳在人们头顶正上方的时间不是北京时间中午十二点,而是十二点一刻左右。这是因为北京的地理经度为东经116°21′,并不是东经120度,经度每差一度,时间就差4分钟。
协调世界时
协调世界时,是由全球80多个时间实验室至少500台原子钟数据,通过时间传递链路以德国联邦物理实验室(PTB)为枢纽,定期汇总到位于法国巴黎的国际权度局(BIPM)加权计算,产生协调世界时。
世界时间
世界时是以地球自转为基准所建立的时间计量系统,特别地,从格林尼治子午圈起算的平太阳,称为世界时。在目前的使用中,世界时可指代UT1 或协调世界时。根据IAU2000决议,2003年1月1日起,Ut1由地球自转角重新定义,但仍包含有地球自转速度的长期变化、季节性变化和不规则变化的影响。UTC以原子时为基准,但通过跳秒的方式与ut1的偏离不超过0.9秒。
历史发展
从明代起,就开始有外国传教士将钟表带入中国进贡给皇帝。19世纪80年代,法租界当局在上海外滩建起了一个信号站,在正午时刻利用信号塔顶落球报时,并测风力。它由法国传教士办的徐家汇观象台来控制,旨在为来往上海港的各国船只服务。1884年,在华盛顿哥伦比亚特区召开的“国际经线会议”上,首次确立了在世界范围内时区的划分方法。格林威治标准时将整个地球分成了24个时区,而中国大部分的繁华地区,即中国的东部沿海地区都在东八区(即以东经120度经线的时刻为标准)。大约19世纪末,中国的沿海口岸也开始改用格林威治标准时,即东经120°的标准时来计时了。当时人们把这个时间标准称为“海岸时”。
清光绪二十八年(公元1902年),中国开始实行标准时制度,海关曾以东经120度的时刻为标准制定东海沿岸的海岸时。到了民国七年(公元1918年),当时的中央观象台提出划分全国为五个时区
中原时区—以东经120度经线之时刻为标准,包括江苏、安徽、浙江、福建、湖北、湖南、广东、河北、河南、山东、山西、辽宁、黑龙江及内蒙古之东部,可以看出,这个“中原时区”实际就是今天的格林威治时间的东八区,也就是“北京时间”;
陇蜀时区—以东经105度经线之时刻为标准,包括陕西、四川、云南、贵州、甘肃东部、宁夏、内蒙古中部、青海等;
回藏时区—以东经90度经线之时刻为标准,包括内蒙古、甘肃、青海及当时的西康西部、新疆及西藏之东部;
昆仑时区—以东经82度半经线之时刻为标准,包括新疆及西藏西部;
长白时区—以东经127度半经线之时刻为标准,包括吉林及黑龙江东部。
1928年国民政府在南京建立首都,中原标准时的应用也不断扩展。1935年3月,交通部令全国电报局一律改用标准时,并令上海无线电报局及南京有线电报局分任每日广播之事;南京电报局每日11点30分左右对时一次。1939年3月9日,抗战中的国民党政府内政部在重庆召集“标准时间会议”,对以前的五时区方案做了少量修改,并决定于1939年6月1日起实施,但同时决定“在抗战期间,全国一律暂用一种时刻,即以陇蜀时区之时刻为标准”。
1949年9月,在中国人民政治协商会议第一届全体会议上,确定了中华人民共和国的标准时间是首都北京市所在的东八区区时, 自此“北京时间”有了明确的定义。1950年初,中国各地除新疆、西藏自治区外均采用北京时间为统一的时间标准。截止到2015年,中国新疆地区会同时使用乌鲁木齐市时间(东经90度标准时)和北京时间两种标准。
时台选址
建立授时系统是国家不可缺少的基础性工程和社会公益设施。新中国的现代无线电授时发端于20世纪50年代中国科学院紫金山天文台徐家汇观象台,后由上海天文台负责,当时租用了邮电部在真如的一个短波无线电发射台,依据各天文台联合测定和保持的时间每天定时发播标准时间、标准频率信号及呼号。但由于上海市地处东南一隅,且不能24小时连续发播,难以适应国家大规模经济建设,特别是对大地测量学的需要。
1958年7月31日,赫鲁晓夫访问中国,在与毛泽东等中国领导人的会谈中,提出在中国建立长波导航授时电台与联合舰队的建议,遭到毛泽东婉言拒绝。中国最高决策层深知标准时间频率发播的深远意义,国家的授时自主掌握与否关乎国家的国防安全与主权。1955年全国科技发展12年远景规划中,将筹建“西北授时台”列为重点项目。1964年中国第一颗原子弹爆炸,使最高决策层更加意识到,高精度的时间在未来尖端科技领域具有的决定性的作用,建设中国独立自主的标准时间授时台迫在眉睫。
1966年3月26日周恩来总理亲自主持召开国务会议,把建设中国标准时间授时台的计划正式确定下来。随之面临的第一大问题便是选址,首先,选址一定要尽量靠近中国大地原点附近;其次,地势必须开阔;再者,必须有利于备战。最终,中国科学院决定在陕西省关中筹建授时台。
1966年4月19日,中国科学院向国家科委、国家计委报送《西北授时台基建设计任务书》,授时台建设地点为武功县杨凌镇。经过专家进行研讨后,因杨陵太靠近西安市,恐不够安全而被放弃,考虑到当时的战备需要,台址必须“靠山进洞”,同年6月,据说当时的选址组坐着飞机一路往渭北找山,最终选定授时台台址改为陕西省蒲城县。授时台地处中国大陆腹地,离中国大地原点仅100千米,发射的时间信号便于覆盖全国;地质构造稳定,授时中心因地震等灾难被毁坏的系数极小;相对比较安全。
上世纪60年代,国家因战略急需,决定在内陆腹地建设一座短波专用授时台。一批科学家和青年大学生听从党和祖国的召唤,满怀报国之志,从北京、上海市、南京等地来到陕西渭北高原的蒲城,在这里钻山进洞、白手起家,建起新中国第一代授时台,这就是“326工程”。国家科委批准筹建处于1966年10月17日起对外办公,办公地点暂设在中国科学院西北分院,后于1967年6月13日迁驻蒲城县。“326工程”在蒲城县境的具体建设地点,开始选在县城东侧,后改为城南401高地和501高地,最后按“靠山进洞”的备战要求决定短波发射台建于县城西北金帜山脚下唐宪宗景陵附近,收讯、天文观测和生活区建于蒲城县城西南杨庄村。
1968年10月初,中国科学院将“326工程”定名为中国科学院陕西天文台。1970年12月5日经周恩来总理批示后中国科学院陕西天文台短波授时台(BPM)于1970年12月15日开始试播。七十年代初,为适应中国战略武器发射、测控和空间技术发展的需要,经国务院和中央军委批准,在陕西天文台增建长波授时台(BPL)。
小长波台于1974年11月破土兴建,1975年7月完成,1976年7月开始试播。从1979年11月1日起,小长波台开始每天定时发播。1981年经国务院批准正式发播标准时间和频率信号。直到1983年5月小长波台的授时服务由于大台建成试播而停止。长波授时台主体工程(大功率长波发射系统,即二期工程)。主要包括发射机房、传输电缆、天线架设等土建工程和所需设备研制。土建工程于1978年5月开始施工,1979年9月完成。
原子时频基准由陕西天文台负责建立,1985年5月26日,第二次联调成功后,发射系统正式交付使用。陕西天文台于1985年月7日1日起,以全功率正式试验发播BPL长波授时信号。长波授时台的建成把中国授时精度由毫秒(千分之一秒)量级提高到微秒(百万分之一秒)量级,使中国授时体制渐臻完善并步入国际先进行列。
1988年12月,陕西天文台提出短波台技术改造方案,短波授时台搬迁改造的主要内容是:台址由唐陵山搬迁至二部工作区,沿用原有频率发射短波时号,增加发播时码信息,整个系统实现计算机自动控制。土建工程和天线架设调试于1996年7月完成,1998年12月18日开始试播。2001年3月,中国科学院决定将中国科学院陕西天文台更名为中国科学院国家授时中心,标志着中国建立了基本的时间频率体系。
时间测量
1967年,科学家发明了第一个原子钟。由于同一元素的原子总是拥有相同的属性,因此用原子钟计时也更加精确,在1.38亿年内,原子钟只差1秒。1967年,第十三届国际度量衡大会将秒定义为:13原子振荡9192631770次为1秒。
2023年4月1日,在欧洲核子研究中心的一项最新研究中,该机构反物质工厂的科研团队结合铯和反铯原子振荡并取平均值,对秒进行了迄今(截至2023年4月1日)最精确的测量并定义为——铯13原子振荡8846157280次为1秒,按照新定义,一天将达24小时56分24秒。
在最新研究中,科研团队使用了铯喷泉钟,这是世界上最精确的时钟之一。除了利用这个时钟,研究人员还使用了反物质工厂生产的反铯原子,并对反铯进行测量,结果发现其激发频率小于铯:振荡器需要振荡8499682790次才能激发其原子。通过取物质和反物质的平均值,科研团队计算出:铯13原子振荡8846157280次为1秒,约为当前定义的96%。目前一天有86400秒,采用新办法计算后一天有89784秒,相当于24小时56分24秒,约等于25个小时。
北京时间计算
1970年12月5日经周恩来总理批示后中国科学院陕西天文台短波授时台(BPM)于1970年12月15日开始试播。七十年代初,为适应中国战略武器发射、测控和空间技术发展的需要,经国务院和中央军委批准,在陕西天文台增建长波授时台(BPL)。
BPM短波授时台每天以4种频率(2.5 MHz,5 MHz,10 MHz,15 MHz)24小时连续发播中国地方协调世界时UTC(NTSC)和世界时(UT1)标准时间、标准频率信号,信号覆盖半径大于3000公里,用户时间同步精度为毫秒(千分之一秒)量级。
BPL长波授时精度为微秒(百万分之一秒)量级。BPL长波授时采用罗兰-C信号发播体制,发播脉冲信号中心频率为100 kHz,脉冲组重复周期为60 ms,发射机脉冲峰值有效功率2000 kW,天线辐射脉冲峰值有效功率≥1000 kW。地波信号作用半径1000—2000平方千米,天地波结合作用半径为3000平方千米,覆盖中国陆地和近海海域。2009年完成对其技术升级改造,现每天24小时发播,并采用数字调制发播方式发播时码和脉冲时刻数据,用户接收机实现了全自动定时功能,使中国在罗兰-C自主授时技术方面达到国际先进水平。
时间基准保持系统主要由高性能原子钟组、高精度时间频率测量比对和控制系统及高精度国际时间比对系统组成。主要负责中国地方原子时(NTSC)、地方协调世界时(NTSC)的产生和保持及参加国际原子时计算,是中国唯一保持地方原子时的时间基准系统,时间基准保持主要性能指标达到国际先进水平。同时为充分利用国内原子钟资源,同中国相关单位合作建有中国综合协调世界时(JATC)实验系统。
截至2019年12月26日,用于时间基准保持高性能HP5071A铯原子钟22台,氢原子钟8台;同国际权度局(BIPM)之间建有GPS共视比对系统,按期向BIPM提供原子钟比对数据并纳入国际原子时计算;同时与日本通信技术研究院(NICT)、法国巴黎天文台(OP)、德国物理技术实验室(PTB)和荷兰VLS实验室建有高精度卫星双向时间比对系统。与德国PTB间的高精度卫星双向时间比对数据纳入国际原子时计算。
同时,中国科学院国家授时中心为满足各类不同用户需求,在长短波授时系统基础上,建有网络授时、电话授时、低频时码授时、时间戳服务系统等,向用户提供可靠授时服务。于2005年建成的CAPS区域卫星导航授时实验系统,使中国转发式卫星(带有转发器通信卫星)精密测定轨达到国际先进水平。2014年建成转发式卫星导航试验系统,构成天地一体化的卫星导航科学技术研究和试验平台。
适用地区
“北京时间”适用于中国(大陆、港澳、台湾)境内。
时差
浙江
参考资料:
江苏
参考资料:
安徽
参考资料:
福建
参考资料:
江西
参考资料:
山东
参考资料:
河南
参考资料:
青海
参考资料:
北京
参考资料:
河北
参考资料:
上海
参考资料:
天津
参考资料:
重庆
参考资料:
港澳台
参考资料:
新疆主要城市
参考资料:
宁夏
参考资料:
参考资料
“北京时间”是怎么算出来的?.微信公众平台.2024-01-01
时间在哪儿?.遵义市人民政府.2023-11-29
中心简介.中国科学院国家授时中心.2023-11-29
计量小知识.汕尾市人民政府.2023-11-29
北京时间.科普中国网.2023-11-29
历书基本术语简介.江苏省天文学会.2024-01-09
403 Forbidden.新华网.2024-01-01
传承红色基因赓续“326精神”.中国科学院西安分院.2024-01-09
[科普中国]-北京时间.科普中国网.2024-01-01
目录
概述
概念界定
北京时间
北京市的时间
协调世界时
世界时间
历史发展
时台选址
时间测量
北京时间计算
适用地区
时差
浙江
江苏
安徽
福建
江西
山东
河南
青海
北京
河北
上海
天津
重庆
港澳台
新疆主要城市
宁夏
参考资料