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Zeitzone

EIN Zeitzone ist eine Region der Erde die den gleichen Standard angenommen hat Zeit , in der Regel als bezeichnet Ortszeit . Die meisten benachbarten Zeitzonen sind genau eine Stunde voneinander entfernt und berechnen ihre Ortszeit per Konvention als Abweichung von der Greenwich Mean Time (siehe auch UTC).

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Standardzeitzonen können definiert werden, indem der Erdkugelkörper geometrisch in 24 Monde (keilförmige Abschnitte) unterteilt wird, die von Meridianen begrenzt werden, die jeweils 15° der Länge voneinander entfernt sind. Die Ortszeit in benachbarten Zonen unterscheidet sich dann genau um eine Stunde. Politische und geografische Gegebenheiten können jedoch zu unregelmäßig geformten Zonen führen, die politischen Grenzen folgen oder ihre Zeit saisonal ändern (wie bei der Sommerzeit) und gelegentlich neu definiert werden, wenn sich die politischen Bedingungen ändern.

Es gibt Variationen der Definitionen von Zeitzone die im Allgemeinen zwei Bedeutungen haben: Eine Zeitzone kann eine Region darstellen, in der die Ortszeit einen festen Versatz von einer globalen Referenz (normalerweise UTC) hat, oder eine Zeitzone kann eine Region darstellen, in der die Ortszeit immer konsistent ist, obwohl die Offset kann saisonal schwanken.

Vor der Einführung von Zeitzonen verwendeten die Menschen die lokale Sonnenzeit (ursprünglich ersichtlich Sonnenzeit, wie bei einer Sonnenuhr; und später, bedeuten Sonnenzeit). Die mittlere Sonnenzeit ist der Durchschnitt der scheinbaren Sonnenzeit über ein Jahr. Ihre Differenz zur scheinbaren Sonnenzeit ist die Zeitgleichung.

Dies wurde zunehmend umständlicher als Eisenbahnen und Telekommunikation verbessert, weil sich die Uhren zwischen den Orten um einen Betrag unterschieden, der dem Unterschied in ihrer geografischen Länge entspricht, was normalerweise keine bequeme Zahl war. Dieses Problem ließe sich lösen, indem man die Uhren in allen Orten synchronisieren würde, aber dann würde die Ortszeit vielerorts deutlich von der gewohnten Sonnenzeit abweichen. Zeitzonen sind daher ein Kompromiss, der die komplexe geografische Abhängigkeit lockert, während die lokale Zeit immer noch der mittleren Sonnenzeit angenähert werden kann. Es gab einen allgemeinen Trend, die Grenzen der Zeitzonen weiter westlich ihrer ausgewiesenen Meridiane zu verschieben, um einen dauerhaften Effekt der Sommerzeit zu schaffen. Die Zunahme der weltweiten Kommunikation hat die Notwendigkeit für interagierende Parteien weiter erhöht, gegenseitig verständliche Zeitreferenzen miteinander zu kommunizieren.

Standardzeitzonen

Ursprünglich basierten Zeitzonen ihre Zeit auf der Greenwich Mean Time (GMT, auch UT1 genannt), der mittleren Sonnenzeit am Längengrad 0° (Nullmeridian). Aber als mittlere Sonnenzeit wird GMT durch die Rotation der Erde definiert, die nicht konstant ist. Daher wurde die Rate der Atomuhren jährlich geändert oder gesteuert, um eng mit der GMT übereinzustimmen. Aber am 1. Januar 1972 wurde es behoben, indem vordefinierte Schaltsekunden anstelle von Ratenänderungen verwendet wurden. Dieses neue Zeitsystem ist die koordinierte Weltzeit (UTC). Schaltsekunden werden eingefügt, um UTC innerhalb von 0,9 Sekunden von UT1 zu halten. Auf diese Weise entsprechen die Ortszeiten weiterhin ungefähr der mittleren Sonnenzeit, während die Auswirkungen von Variationen der Erdrotationsrate auf einfache Schrittänderungen beschränkt sind, die leicht subtrahiert werden können, wenn eine einheitliche Zeitskala (International Atomic Time oder TAI) gewünscht wird. Mit der Einführung von UTC begannen die Nationen, es anstelle von GMT bei der Definition ihrer Zeitzonen zu verwenden. Ab 2005 haben die meisten, aber nicht alle Nationen die Definition der Ortszeit auf diese Weise geändert (obwohl viele Medien nicht zwischen GMT und UTC unterscheiden). Weitere Änderungen an der Basis von Zeitzonen können eintreten, wenn Vorschläge zum Verzicht auf Schaltsekunden erfolgreich sind.

Aufgrund der Sommerzeit ist UTC Ortszeit am Royal Observatory, Greenwich, nur zwischen 01:00 UTC am letzten Sonntag im Oktober und 01:00 UTC am letzten Sonntag im März. Für den Rest des Jahres ist dort Ortszeit UTC+1, bekannt in der Vereinigtes Königreich als Britische Sommerzeit (BST). Ähnliche Verhältnisse gelten vielerorts.

Die Definition für Zeitzonen kann in Kurzform als UTC± geschrieben werden n (oder GMT± n ), wo n ist der Offset in Stunden. Diese Beispiele geben die Ortszeit an verschiedenen Orten um 12:00 UTC an, wenn keine Sommerzeit (oder Sommerzeit usw.) gilt:

Ergibt die Zeitzonenanpassung eine Uhrzeit jenseits von Mitternacht gegenüber UTC, liegt das Datum am Standort einen Tag später oder früher. Einige Beispiele, wenn UTC am Montag 23:00 Uhr ist, wenn keine Sommerzeit gilt:

Einige Beispiele, wenn UTC am Dienstag 02:00 Uhr ist, wenn keine Sommerzeit gilt:

  • New York City , New York, USA: UTC-5; 21:00 Uhr am Montag
  • Honolulu, Hawaii, USA: UTC-10; 16:00 am Montag

Die Zeitzonenanpassung für einen bestimmten Standort kann aufgrund der Sommerzeit variieren. Zum Beispiel beobachtet Neuseeland, das normalerweise UTC+12 ist, während des Sommers auf der Südhalbkugel eine einstündige Sommerzeitumstellung, was zu einer Ortszeit von UTC+13 führt.

Siehe auch Sternzeit, Lokalzeit berechnen .

Geschichte

Die Greenwich Mean Time (GMT) wurde 1675 als Hilfsmittel zur Bestimmung des Längengrads auf See durch Seeleute eingeführt. Die erste Zeitzone der Welt wurde am 1. Dezember 1847 von britischen Eisenbahnen eingerichtet – mit GMT, die auf Chronometern von Hand getragen wurden. Um den 23. August 1852 wurden erstmals Zeitsignale per Telegraf vom Royal Observatory in Greenwich übertragen. Obwohl 98 % der Großbritannien 1855 verwendeten die öffentlichen Uhren GMT, es wurde jedoch erst am 2. August 1880 zur gesetzlichen Zeit Großbritanniens. Einige alte Uhren aus dieser Zeit haben zwei Minutenzeiger – einen für die Ortszeit und einen für GMT. Dies galt nur für die Insel Großbritannien und nicht für die Insel Großbritannien Irland .

Am 2. November 1868, Neuseeland (damals eine britische Kolonie) führte offiziell eine Standardzeit ein, die in der gesamten Kolonie eingehalten werden sollte, und war vielleicht das erste Land, das dies tat. Sie basierte auf dem Längengrad 172° 30' östlich von Greenwich, also 11 Stunden 30 Minuten vor GMT. Dieser Standard war als New Zealand Mean Time bekannt.

Die Zeitmessung bei den amerikanischen Eisenbahnen war Mitte des 19. Jahrhunderts etwas verwirrt. Jede Eisenbahn verwendete ihre eigene Standardzeit, die normalerweise auf der Ortszeit ihres Hauptsitzes oder der wichtigsten Endstation basierte, und die Zugfahrpläne der Eisenbahn wurden mit ihrer eigenen Zeit veröffentlicht. Einige große Eisenbahnkreuzungen, die von mehreren verschiedenen Eisenbahnen bedient wurden, hatten für jede Eisenbahn eine separate Uhr, die jeweils eine andere Zeit anzeigte. der Hauptbahnhof in Pittsburgh, Pennsylvania, zum Beispiel hielt sechs verschiedene Zeiten. Die Verwirrung für Reisende, die eine lange Reise mit mehreren Umstiegen machen, kann man sich vorstellen.

Charles F. Dowd schlug um 1863 ein System von einstündigen Standardzeitzonen für amerikanische Eisenbahnen vor, obwohl er zu diesem Zeitpunkt nichts zu diesem Thema veröffentlichte und bis 1869 keine Eisenbahnbeamten konsultierte. 1870 schlug er vier ideale Zeitzonen vor (mit Nord-Süd-Grenzen), die erste zentriert auf Washington, D.C. , aber bis 1872 war das erste 75 ° W von Greenwich zentriert, mit geografischen Grenzen (z. B. Abschnitten der Appalachen). Dowds System wurde von amerikanischen Eisenbahnen nie akzeptiert. Stattdessen implementierten die US-amerikanischen und kanadischen Eisenbahnen am Sonntag, dem 18. November 1883, ihre eigene Version, auch 'The Day of Two Noons' genannt, als jede Bahnhofsuhr zurückgesetzt wurde, da in jeder Zeitzone der Standardzeit-Mittag erreicht wurde. Die Zonen wurden Intercolonial, Eastern, Central, Mountain und Pacific genannt. Innerhalb eines Jahres verwendeten 85 % aller Städte mit mehr als 10.000 Einwohnern, etwa 200 Städte, die Standardzeit. Eine bemerkenswerte Ausnahme war Detroit, Michigan (die fast auf halbem Weg zwischen den Meridianen der östlichen Zeit und der zentralen Zeit liegt, obwohl sie eigentlich etwas näher an der zentralen Zeit liegt), die die Ortszeit bis 1900 beibehielt, dann vor einem Mai die zentrale Standardzeit, die lokale mittlere Zeit und die östliche Standardzeit versuchte Die Verordnung von 1915 wurde auf EST festgelegt und im August 1916 durch Volksabstimmung ratifiziert. Dieses Durcheinander endete, als die Standardzonenzeit am 19. März 1918 vom US-Kongress offiziell angenommen wurde.

Zeitzonen wurden zuerst für die ganze Welt von vorgeschlagen Kanada 's Sir Sandford Fleming im Jahr 1876 als Anhängsel der einzigen 24-Stunden-Uhr, die er für die ganze Welt vorschlug (befindet sich im Mittelpunkt der Erde und ist nicht mit einem Oberflächenmeridian verbunden!). 1879 präzisierte er, dass sein Welttag am Anti-Meridian von Greenwich (jetzt 180° genannt) beginnen würde, räumte jedoch ein, dass stündliche Zeitzonen möglicherweise eine begrenzte lokale Verwendung haben. Auf nachfolgenden internationalen Konferenzen setzte er sich weiterhin für sein System ein. Im Oktober 1884 nahm die International Meridian Conference seine Zeitzonen nicht an, weil sie nicht in ihren Zuständigkeitsbereich fielen. Die Konferenz verabschiedete einen universellen Tag von 24 Stunden, der um Mitternacht in Greenwich beginnt, gab jedoch an, dass er 'die Verwendung der Ortszeit oder der Standardzeit nicht beeinträchtigen soll, wo dies wünschenswert ist'.

Trotzdem hatten die meisten großen Länder bis 1929 stündliche Zeitzonen eingeführt. Heute verwenden alle Nationen Standardzeitzonen für säkulare Zwecke, aber nicht alle wenden das ursprünglich konzipierte Konzept an. Israel zum Beispiel beginnt den Tag legal um 18:00 Uhr statt um Mitternacht – das internationale Datum, der 1. Januar, beginnt also am 31. Dezember um 18:00 Uhr, was die meisten anderen Länder nennen. Neufundland, Indien und Teile Australiens verwenden halbstündige Abweichungen von der Standardzeit, und einige Nationen verwenden Viertelstundenabweichungen.

Nautische Zeitzonen

Vor 1920 hielten alle Schiffe auf hoher See die scheinbare Ortszeit, indem sie ihre Uhren nachts oder morgens so stellten, dass es je nach Geschwindigkeit und Richtung des Schiffes 12 Uhr war, wenn die Sonne den Meridian des Schiffes überquerte (12 Uhr = örtlicher scheinbarer Mittag). Im Jahr 1917 wurde auf der englisch-französischen Konferenz über Zeitmessung auf See empfohlen, dass alle Schiffe, sowohl militärische als auch zivile, auf hoher See stündliche Standardzeitzonen einführen sollten. Ein Schiff in den Hoheitsgewässern einer Nation würde die Standardzeit dieser Nation verwenden. Der Kapitän durfte die Uhren seines Schiffes nach dem Eintritt seines Schiffes in eine andere Zeitzone zu einer Zeit seiner Wahl umstellen - er wählte oft Mitternacht. Diese Zonen wurden zwischen 1920 und 1925 von allen großen Flotten übernommen, aber erst von vielen unabhängigen Handelsschiffen Zweiter Weltkrieg .

Die Zeit auf einer Schiffsuhr und in einem Schiffslogbuch musste zusammen mit einer 'Zonenbeschreibung' angegeben werden, dh der Anzahl der Stunden, die zur Zonenzeit hinzugefügt werden mussten, um GMT zu erhalten Null in der Greenwich-Zeitzone, mit negativen Zahlen von –1 bis –12 für Zeitzonen im Osten und positiven Zahlen von +1 bis +12 im Westen (Stunden, Minuten und Sekunden für Nationen ohne Stundenverschiebung). Diese Zeichen sind den unten angegebenen entgegengesetzt, da Schiffe die GMT von der Zonenzeit und nicht die Zonenzeit von der GMT beziehen müssen. Alle Zonen waren Stab-zu-Pol-Staves mit einer Breite von 15 °, mit Ausnahme von -12 und +12, die jeweils 7,5 ° breit waren, wobei der 180 ° -Meridian sie trennte. Anders als die im Zickzack verlaufende internationale Datumsgrenze an Land folgt die nautische internationale Datumsgrenze 180°, außer dort, wo sie durch Hoheitsgewässer und die Länder, an die sie grenzen, einschließlich Inseln, unterbrochen wird. Um 1950 wurde der Zonenbezeichnung ein Buchstabensuffix hinzugefügt, der Zuordnung AUS zur Nullzone und A–M (außer J) im Osten und N–Y im Westen (J kann in nicht nautischen Anwendungen der Ortszeit zugewiesen werden; die Zonen M und Y haben dieselbe Uhrzeit, unterscheiden sich jedoch um 24 Stunden: ein ganzer Tag). Diese sollten unter Verwendung eines phonetischen Alphabets, das enthalten war, vokalisiert werden Zulu- für GMT, was manchmal zur Verwendung des Begriffs 'Zulu-Zeit' führt. Die Greenwich-Zeitzone erstreckt sich von 7,5° W bis 7,5° östlicher Länge, während Zone A von 7,5° östlicher bis 22,5° östlicher Länge usw. verläuft.

Diese nautischen Buchstaben wurden einigen Zeitzonenkarten hinzugefügt, wie der Karte der Standardzeitzonen des Nautical Almanac Office (NAO) Ihrer Majestät, das die Buchstaben um ein Sternchen (*) oder einen Dolch (†) für Gebiete erweiterte, die dies nicht tun Verwenden Sie eine nautische Zeitzone und einen Doppeldolch (‡) für Gebiete, die keine gesetzliche Standardzeit haben ( Grönland 's Eisdecke und alle Antarktis . Das Vereinigtes Königreich spezifiziert UTC-3 für die Antarktische Halbinsel, aber kein anderes Land erkennt das an). Sie ignorieren praktischerweise alle Zonen, die keine Stunden- oder Halbstundenverschiebung haben, daher wurde für diese Zonen in der Liste der Zeitzonen ein Doppeldolch (‡) kooptiert.

Im maritimen Sprachgebrauch behält GMT seine historische Bedeutung von UT1, dem Mittelwert Solar- Zeit in Greenwich. KOORDINIERTE WELTZEIT, atomar Zeit in Greenwich, ist zu ungenau und weicht um bis zu 0,9 s von UT1 ab, was einen Längenfehler von 0,4 km am Äquator verursacht. DUT kann jedoch zu UTC hinzugefügt werden, um es innerhalb von 50 ms von UT1 zu korrigieren, wodurch der Fehler auf nur 20 m reduziert wird.

Schieflage von Zonen

Ideale Zeitzonen, wie nautische Zeitzonen, basieren auf der mittleren Sonnenzeit eines bestimmten Meridians, der sich in der Mitte dieser Zone befindet, mit Grenzen, die 7 Grad östlich und westlich des Meridians liegen. In der Praxis werden Zonengrenzen oft viel weiter westlich mit oft unregelmäßigen Grenzen gezogen, und einige Orte basieren ihre Zeit auf Meridianen, die weit im Osten liegen. Zum Beispiel, Spanien verwendet die mittlere Sonnenzeit von 15 Grad Ost, obwohl der Nullmeridian (0°) durch sie verläuft. Die Tendenz, Zeitzonengrenzen weit westlich ihrer Meridiane zu ziehen, ermöglicht eine stärkere Nutzung von mehr Tageslicht in den Nachmittagsstunden. Viele dieser Standorte verwenden auch die Sommerzeit, was bedeutet, dass der Sonnenmittag erst um 14:00 Uhr auftreten kann. nach der Uhr.

Kleinigkeiten

  • In Bezug auf die größte Anzahl von Zeitzonen, Russland ist die erste mit elf Zeitzonen, darunter Kaliningrad auf der Ostsee . Die Vereinigten Staaten liegen mit sechs Zeitzonen an zweiter Stelle mit Kanada. Wenn die Besitztümer der Vereinigtes Königreich , das Vereinigte Staaten und Frankreich enthalten sind, erhöht sich die Anzahl der Zeitzonen in jedem. Unter Berücksichtigung der überseeischen Gebiete und Besitzungen hat Frankreich mit über zwölf Zeitzonen die meisten Zeitzonen, gefolgt von den Vereinigten Staaten mit neun und dem Vereinigten Königreich mit über acht.
  • Flächenmäßig ist China das größte Land mit nur einer Zeitzone (UTC+8), obwohl China vor dem chinesischen Bürgerkrieg 1949 in fünf Zeitzonen unterteilt war. China hat auch die größte Zeitzone.
  • Stationen ein Antarktis halten im Allgemeinen die Uhrzeit ihrer Versorgungsbasen ein, sodass sowohl die Amundsen-Scott-Südpolstation (USA) als auch die McMurdo-Station (USA) genutzt werden Neuseeland Zeit ( UTC+12 südlicher Winter, UTC+13 südlicher Sommer).
  • Der 27. Breitengrad verläuft hin und her über Zeitzonen in Südasien. Pakistan: +5, Indien +5:30, Nepal +5:45, Indien ( Sikkim ) +5:30, China +8:00, Bhutan +6:00, Indien (Arunachal Pradesh) +5:30, Myanmar +6:30. Dieser Wechsel war 2002 seltsamer, als Pakistan Sommerzeit aktiviert. Von West nach Ost waren die Zeitzonen also: +6:00, +5:30, +5:45, +5:30, +8:00, +6:00, +5:30 und +6:30.
  • Da die früheste und die späteste Zeitzone 26 Stunden voneinander entfernt sind, existiert ein bestimmtes Kalenderdatum an einem bestimmten Punkt auf dem Globus 50 Stunden lang. Beispielsweise beginnt der 11. April in der Zeitzone UTC+14 um 10:00 UTC am 10. April und endet in der Zeitzone UTC-12 um 12:00 UTC am 12. April.
  • Es gibt zahlreiche Orte, an denen sich mehrere Zeitzonen treffen, zum Beispiel an der Dreiländergrenze von Finnland, Norwegen und Russland.
  • Es gibt ungefähr 39 Zeitzonen statt 24 (wie allgemein angenommen). Dies ist auf Bruchteile von Stundenverschiebungen und Zonen mit Verschiebungen von mehr als 12 Stunden in der Nähe der internationalen Datumsgrenze zurückzuführen. Einige Mikronationen können Offsets verwenden, die nicht von allen Behörden anerkannt werden.
  • Die größte Zeitlücke entlang einer politischen Grenze ist die Lücke von 3,5 Stunden entlang der Grenze von China (UTC +8) und Afghanistan (UTC+4:30).
  • Eine der ungewöhnlichsten Zeitzonen ist die Australian Central Western Time Zone (CWST), die in einem kleinen Streifen Westaustraliens von der Grenze zu Südaustralien im Westen bis kurz vor Caiguna gilt. Es ist 8¾ Stunden vor UTC (UTC+8:45) und umfasst eine Fläche von etwa 35.000 km², größer als Belgien, hat aber etwa 200 Einwohner. Obwohl inoffiziell, wird es in der Region allgemein respektiert. Siehe Zeit in Australien.