多哈时间和北京时间?

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因为地球自转的原因,在地球上是存在“地方时”(比北京时间晚144分钟)的概念的,比如美国大部分处于西七区,而阿拉斯加则是东九区。 而在国际日期变更线(180°经线)两侧,“地方时”的概念就消失了——这里所有的时刻都是全球统一时间(东经120°的地方時)。但由于地球的自转,这些地点离正午还是有点距离的,因此需要加上一个“经度差”来表示具体的时间。

由于白令海峡两岸都属于西八区,因此这里的经度差就是60分。而位于阿拉山口的中国一侧,则属于东六区,经度差为-350分。 那么问题变成了:如何把从西八区采集到的实时气象数据,通过电波发送到东六区的用户手中,同时保证发送的时间是准确的? 对于这个问题,目前国际上普遍采用的办法是使用“时差”来进行同步:把来自现场的数据发送到一个中央服务器后,由服务器根据访问的时间戳和传输时的本地时间,加上或者减去对应的时差值,就可以得到准确发送的时刻了。 以美俄导弹预警服务器为例的时差表(单位:秒): 所以你看到了,如果要把美国西海岸的时间传到中国,基本可以忽略经度差的概念——只要把现在时刻传过去就行,接收方加一个负的时差就能精确还原发送时刻了。

但这样就有个问题:现在时刻是由世界标准时间确定的,而世界标准时间的设定又是为了适应西方各国的需要:美国以西的地区都采用西部标准时间(太平洋 standard time, PST),美国东部地区采用的是东部标准时间(Eastern Standard Time, EST)。这两个时区每年约比北京时间(Beijing Standard Time, BST)晚4小时,随着时间推进,两个时区跟BST的差异越大。到每年的三月份(春分点之后一个月)左右,PST和EST都会自动进行调整,变为春季时间(Spring Daylight Saving Time, DST),比BST快3个小时。到了夏季,两个时区再恢复到比BST慢4小时的状态,到9月底或10月初再次调整。

也就是说,在DST期间,东西海岸的时间比BST只快了几个小时,而到了冬季,就又比BST慢了几个小时。对于中国人而言,显然冬天更有利于接收美国东西海岸的气象数据。然而这时如果按上述方法加入时差,东西海岸的气象数据就会被“压缩”好几个等级,导致无法被正常读取。 在这种情形下,20世纪90年代出现了所谓“全球同步系统”(Global Synchronization System, GSS)。这项发明是由美国陆军研制的,目的是解决DST对美军各基地通信造成的不利影响。 根据该系统的原理,所有信息在传输时先通过一个基准信号进行加锁,然后再添加时间戳和数据包编号等信息,最后发出。在接收端,首先截获的应该是本征信号,然后根据附加的信息还原整个消息。与以往的方法不同,GSS不需要在传输时预先设定时差值,而是在接收端根据本地时钟和发信端的本征信号一起重新计算发送时刻,非常方便。

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