“北京时间”是北京时间？
上下四方于越，千古岳州。
请跟随我们进入“时间”的故事。
“北京时间”
是中国官方统一的国家标准时间。
要了解北京时间是什么，
我们首先需要理解世界时区的概念。
世界时区的划分
地球从西向东旋转。当地时间中午12点，太阳在头顶上方。东方比西方先看到太阳，东方的当地时间比西方早。地球的经度除以360的圆，0子午线(本初子午线)就是格林威治天文台所在的子午线圆。如图1，从0子午线开始，东西各画7.5度的线，得到零时区；然后继续画一条东西各15度的子午线，这样把地球分成24等份，东西各12个时区。
图1。世界时区地图(来源：作者编写)
原则上，不同的地方可以根据自己的时区来确定当地时间。但在实际标准时间的建立上，各国可以采用多个时区(如美国、俄罗斯等。)或者根据自身需要统一时间。
北京时间
中国幅员辽阔，从西到东跨越五个时区。历史上，我们采用许多时区作为国家通用时间。中华人民共和国成立后，国家规定以统一时间作为国家标准时间，即以北京所在的东八时区的时间作为我国的标准时间，称为“北京时间”。
东八时区覆盖范围从东经112.5到东经127.5，以东经120为中心线。北京时间即是东经120的本地时间。位于北京时间比北京的本地时间早14.4分钟。东经116.4度
那么，北京时间是怎么产生的呢？这需要对时间标准.有一个初步的概念
世界时间标准
世界时（Universal Time, UT）是通过观察地球自转来确定的时间系统。第二个定义为太阳两次越过顶部的时间除以86400。知道了秒有多长，秒就累积起来形成了瞬间。
原子时（Atomic Time, AT）是一个基于原子特性产生的稳定频率的系统。秒通过计数频率数得到，秒累加形成时间。
协调世界时（Coordinated Universal Time, UTC）是世界时和原子时的结合，由BIPM出版。
协调世界时产生的原因主要包括：第一，地球自转不稳定，世界的秒时间会随着地球自转速度的变化而变化，给很多应用带来误差；第二，原子时只靠相关设备，不符合人们的使用习惯。因此，两者将得到协调，以原子时秒长为标准时间计时的秒长，以世界时时刻作为标准时刻，从而形成了一个稳定、精准的世界标准时间系统。
北京时间的产生
目前，中国科学院负责北京时间的生成和播出，具体任务由位于Xi临潼区的中国科学院国家授时中心执行。北京时间的生成过程如图2所示。
以原子钟输出信号为基础，参考本地计算的原子时和追溯到UTC的数据，综合计算本地主钟输出信号的驱动量，以保证我国标准时间与国际UTC的偏差能够控制在一定范围内。
图2。中国国家标准时间控制生成过程示意图(来源：左
者提供）中国科学院国家授时中心拥有我国规模最大的原子钟组。国家标准时间的精度逐年提高。图3给出了20多年来北京时间与UTC的偏差变化。可以看出，2016年10月份以来，国家标准时间与UTC的偏差一直保持在5纳秒（ns）以内（1ns=0.000,000,001s），使得北京时间的性能处于世界领先地位。
图3. 1998年以来北京时间保持情况（图源：作者提供）
北京时间的获取
在日常生活中，手机、电视、广播等是最直接的获取渠道，这些都是对时间需求精度较低的应用。对于精度要求更高的用户，则需要通过专业的设备直接或间接接收来自国家授时中心的国家标准时间。这些手段包含网络、短波、长波、卫星、光纤等。高精度时间对电子商务、智能电网、智能交通、4G与5G通信、卫星导航、航空航天等领域都有着非常重要的应用。
作者简介
袁海波，中国科学院国家授时中心研究员，博士生导师。现主要从事时间保持技术、时间比对技术、导航系统时间等相关研究工作。
主编：石硕
轮值主编：马冠一
责编：万昊宜、袁凤芳
编辑：赵宇豪、柒 柒
天文科普期刊
《中国国家天文》杂志
12月纸刊
2020年10大天文事件盘点来啦！