2.2.2 真太陽時

地球繞地軸自西向東旋轉，自轉一周即一晝夜24h（實際上1恒星日為23時56分04.0905秒）。地球同時繞太陽循著稱為黃道的橢圓形軌道（長軸1.52×108km，短軸1.47×108km，平均日地距離1.496×108km）運行，稱為公轉，周期為1年（實際上1恒星年為365天6時6分9秒）。日地運動示意圖如圖2-4所示。

地球的自轉軸與公轉運行的軌道面（黃道面）的法線傾斜成23.45°夾角，而且在地球公轉時自轉軸的方向始終指向天球的北極，這就使得太陽光線直射赤道的位置有時偏南，有時偏北，形成地球上季節的變化。

1884年國際會議制定劃分時區的方法，規定每隔經度15°為一個時區，全球共分為24個時區，把通過英國倫敦格林尼治天文臺原址那條經線作為0°中央經線，從西經 7.5°至東經7.5°為中時區，再向東和向西依次劃分。

主要以地球自轉周期為基準的一種時間計量系統稱為平太陽時，平太陽時假設地球繞太陽轉動的軌跡是標準的圓形，一年中每天的轉動都是均勻的，每天自轉一周都是24h，則每小時自轉360°/24=15°，每經過1°時刻差為60/15=4min，此為地區時差計算的基礎。一個地方的平太陽時以平太陽對于該地子午圈的時角來度量。平太陽時在該處下中天（子夜0點）的瞬間作為平太陽時零時。實際上我們日常使用的北京時間就是東經120°的平太陽時。

然而，地球繞日是沿著橢圓形軌道運動的，太陽位于該橢圓的一個焦點上，因此在一年中，日地距離不斷改變。根據開普勒第二定律，行星在軌道上運動的方式是它和太陽所連接的直線在相同時間內所劃過的面積相等，可見，地球在軌道上做的是不等速運動，因此地球相對于太陽的自轉并不是均勻的，每天并不都是24h，有時少，有時多。考慮到該因素得到的是真太陽時。

太陽連續兩次經過上中天（正午12點）的時間間隔，稱為真太陽日。1真太陽日又分為24 真太陽時……這個時間系統稱為真太陽時。真太陽時是以真太陽視圓面中心的時角來計量的，它的起算點是真太陽上中天，而我們日常生活中，習慣的起算點是下中天，正好相差12h。因此，為了和人們的日常生活習慣一致，把真太陽時定義為：真太陽視圓面中心的時角加12h。

由于一年之內真太陽日的長度在不斷改變，因而一天中24真太陽時的長度也在不斷變化，這在實際應用時十分不便，因此真太陽時不宜選做計時單位。

真太陽時與平太陽時的關系是：

真太陽時=平太陽時+時差值

時差值在每天都不一樣，在2月10日達到負的最大值，為-14分15秒；11月2日達到正的最大值，為+16分25秒；其他日期在這兩者之間；在6月11日差值最小，為0分1秒。可見時差值不大，所以在一般情況下，實際應用時常常可以不考慮真太陽時與平太陽時的差別。

每個地方的太陽時跟當地的經度有關（但與緯度無關），不同經度的地方，太陽升起落下有先有后。例如，北京的早上7點，英國倫敦是晚上11點，新疆當地的“平太陽時”則是早上4—5點。這是地方太陽時，但是為了方便，在中國都是以北京時間計算，所以要確定真太陽時，需要將當地的北京時間推算成當地平太陽時，再將平太陽時換算成當地真太陽時。其方法是：

中國當地平太陽時=北京時間+4分鐘×（當地經度-120°）

中國按當地之經度推算平太陽時，以東經120°為基準，每減少1°則減4min，每增加1°則加4min。如某地位于東經90°，則90°-120°=-30°，-30×4min=-120min，則當地平太陽時是用北京時間減去 120min；又如某地位于東經 130°，130°-120°=10°，10×4min=40min，則當地平太陽時用北京時間加上40min，其余類推。

得到當地平太陽時后，再加上時差值，即可得出當地真太陽時。