怎么算出夏威夷时间?
先上答案,夏威夷时间与格林尼治时间的时差是-10个小时(夏令时-9) 计算思路如下: 首先,要明白一个道理,在地球上任意一点,观测同一恒星,其运动轨迹是不同的,因为地球在公转过程中,各点所朝的方向是不一样的;其次要了解,由于地球的自转,在同一条经线上,不同地点的昼夜长短和太阳位置是有差异的(比如同在北京和上海,由于自转的原因,晨线与夕阳在地理上的方向是不同的)。
为了便于计算,将上述两种情况分别进行简单处理:认为某一恒星的运动轨迹与通过该点的经线重合,而经过该点的所有经线上的地方时刻都是相同的,即把该恒星的位置当成“固定”的。同时为了方便起见,不考虑地球公转所产生的偏航效应。那么根据题意,即可列出等式:
t+14=\frac{4}{3}×(\frac{1}{\text { S}}−\frac{1}{\text { N)}} \tag{1} 其中,S表示赤道纬度高的一侧,N表示赤道纬度低的一侧,t代表当地的时间。根据公式(1),只要知道当地的地理纬度和天文纬度,就可以求得本地的时间,反过来,如果知道了本地的时间,根据公式(1),可以求算出地理纬度和天文纬度。
当然,上述做法是有前提条件的,就是假定“同一恒星在不同地点的运动轨迹一致并且‘固定’”。实际上,这两条假设都不成立。上述方法得到的结果只是一个近似值。但假设条件中已明确表明:在地球上任意一点,观测同一恒星,其所处经线与运动轨迹并不重合,因此不能认为“同一恒星在不同地点的运动轨迹一致”。并且,由于地球的自转,同一时间地球上的不同地点具有不同的昼长夜短,也就导致了太阳的高度也不同,因此也不能认为“同一时间同一地点的太阳高度或日影长度相同”。
所以,用上述方法得到的时差是一个近似值,而且这个近似值的精确度与所在地区的地理环境有关。在太平洋中部地区,这种近似值误差不超过5分钟;在中国东北和西北等地,这种近似值误差可达几十分钟甚至更大。 但如果用现代数学方法,比如最小二乘法或者神经网络,对上述问题进行非线性建模,就能得到相当精度解,精确到毫秒也不是难事。