日光节约时间是如何运作的

作者:威廉·哈里斯凯瑟琳Whitbourne|

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2019年3月11日,夏令时生效后的第一个早晨,通勤者穿过从纽约中央车站60英尺(18米)高的窗户射进来的明亮阳光。蒂莫西·a·克莱里/法新社,盖蒂图片社

根据天文学家的说法大爆炸大约140亿年前创造了时间和空间。从那以后,秒和分就像一个无限大的线球在无休止的旅程中不断地散开。长期以来,人类一直试图影响这一分解过程,使其发生得更慢或更快。爱因斯坦甚至预言这是可能的——如果我们可以的话以光速旅行.不幸的是,我们中的大多数人永远不会骑在光束的背面。相反,我们必须满足于我们在喷气式飞机和捷达汽车中所能达到的非相对论速度,这意味着我们也必须满足于宇宙恒定的时间。

尽管如此,我们并不完全是时间的奴隶。人类已经想出了各种方法来利用它。夏令时注意,节气这个词的末尾没有“s”。节气是一年中把时钟拨快一小时,以使晚上有更多的日照时间,这是如何做到这一点的最好例子之一。本杰明•富兰克林他在1784年担任美国驻法国大使时首次提出了日光节约时间(DST)。根据这个故事,他有一天早上6点醒来,注意到他的许多巴黎同胞还在床上,百叶窗拉着挡住光线。结果,人们在阳光明媚的时间睡觉,点燃蜡烛的时间延长到晚上。富兰克林想知道,如果人们调整了他们的时间表,以更好地利用较长的夏季白昼呢?这样不是可以节省大量的牛脂和蜡吗?

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当然,富兰克林不知道如何实现这样的想法。他最初的想法之一不是把一天提前一个小时,而是在指定的时间用大炮叫醒所有人。尽管富兰克林在一篇文章中提出了他的观点,但你会觉得他和读者在一起很开心,为更大的问题和更伟大的发明热身。无论如何,富兰克林再也没有积极地研究过这个问题,一个多世纪之后,日光节约时间才作为一种可行的计时选择得到了认真的关注。

今天,世界各地的许多人都认为夏令时是理所当然的,因为它是每年例行公事中不可或缺的一部分。这是一个古老的想法,这一事实让人们感到惊讶。这只是本文将揭示的众多惊喜之一。让我们从日光节约时间是如何工作的开始,以及当我们“向前跳跃”和“后退”时到底发生了什么。

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夏令时的详细信息

夏令时在白天较长的时候(就像夏天一样)能带来最大的好处。如果你还记得高中的地球科学课,北半球和南半球的季节是颠倒的。当北美是夏天的时候,南美洲就是冬天,反之亦然。这意味着夏令时规则也必须被逆转。在北半球,夏令时开始于春季——通常在3月到4月之间——结束于秋季——在9月到11月之间。在南半球,夏令时开始于9月至11月,结束于3月至4月。

夏令时的开始和结束日期完全是随意的,但多年来,大多数国家都采用了类似的指导方针。美国遵循2005年《能源政策法案》制定的规则。根据该法案,美国(北半球的一个国家)从3月的第二个周日凌晨2点开始实行日光节约时间。这就是许多美国人搬家的时候时钟提前一个小时,如果他们是勤奋的公民,就换掉他们的烟雾探测器电池。大约8个月后结束;在11月的第一个星期天的凌晨2点,时钟往回拨一个小时,标准时间再次起作用。

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尽管美国《能源政策法案》体贴地提供了规范日光节约时间实施的规则,但它并不要求所有州都遵守这些规则。事实上,任何州或地区都可以申请豁免,如果被批准,就可以避开夏令时,全年使用标准时间。夏威夷、美属萨摩亚、关岛、波多黎各、维尔京群岛和亚利桑那州的大部分地区(纳瓦霍印第安人保留地除外)都选择了这一选项。印第安纳州过去在其90个县中只有15个县实行夏令时,现在整个州都是“向前跳”又“向后倒退”。

不要以为只有美国人热衷于延长夏天的时间。许多其他国家以某种方式实行日光节约时间。根据国家经济研究局2008年的一篇论文,76个国家目前实行夏令时,影响全球16亿人[来源:柯秦].几十年来,欧洲国家一直在利用他们所谓的“夏时制”,但直到1996年,他们才将其标准化。1996年,欧盟采用了统一的夏令时时间表,从3月的最后一个星期日持续到10月的最后一个星期日。

接下来:当一个小时神奇地出现或消失时,我们将倒数到秒。

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那个小时又去哪儿了?开始和停止夏令时

在佛罗里达州Plantation的Brown's Old time clock Shop, Howard Brown把刚修好的钟挂在墙上,并在调整它的时间。他将有许多时钟要调整,以预期日光节约时间的到来。乔做出/盖蒂图片社

不管一个国家实施的具体规则是什么,启动和停止夏令时的工作方式都是一样的。最受欢迎的开始时间是凌晨2点,因为大多数人都在打瞌睡,而且大多数商店都关门了。当时,时钟正好向前移动一小时。以下是一秒一秒的记录:

1:59:58——现在是标准时间。

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1:59:59——是的,还是标准时间。

3:00:00——现在是夏时制。

3:00:01——日光节约时间将在接下来的几个月里持续。

注意,在2:00:00到2:59:59之间的每一秒都完全消失了。要开始夏令时,必须跳过整整一个小时!

在秋天,当日光节约时间结束时,你会找回丢失的一小时,因为从1:00:00到1:59:59的时间重复了一天。它看起来是这样的:

1:59:58——日光节约时间仍然是规则。

1:59:59——DST的最后欢呼。

1:00:00——标准时间已占据主导地位。

1:00:01——标准时间会继续,直到下一次……

注意,时钟从1:59:59移动到1:00:00,而不是2:00:00。换句话说,一个完整的小时发生两次,一天结束时是25个小时。大多数人根本不需要参考时间在这一小时内,但如果因为发生了出生或死亡,他们需要提到是在回到标准时间之前还是之后。

为了完善这个时间切换模型,我们花了几年的时间,做了几次改变。在下一节中,我们将了解日光节约时间的历史,了解它是如何演变的。

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日光节约时间的历史

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英国时间调整冠军,威廉·威利特
赫尔顿存档/盖蒂图片社

一个多世纪后,勤奋的海狸本·富兰克林其他一些人,比如新西兰人乔治·弗农·哈德森和英国人威廉·威利特,也有同样的想法。1907年,威利特写了一本名为《日光的浪费》(The Waste of Daylight)的小册子时钟在4个20分钟的增量中提前80分钟。1908年,下议院对威利特的计划表示感谢,但不表示感谢。

于是,世界上的时钟在接下来的10年里都按照标准时间滴答作响。当时,两次全球冲突中的第一场爆发了广泛的战斗,迫使许多国家政府考虑采取严厉的能源削减措施。德国采用了日光节约时间战争时间)的规定,以保护其煤炭供应。英国很快效仿,引进了英国夏令时间把所有的钟都调快一小时格林威治标准时间在夏天的几个月里。包括美国在内的31个国家开始调整时钟,以更好地利用白天时间,并为战争努力保存资源。战争结束后,大多数国家废除了夏令时法,恢复了标准时间。

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当然,和平并没有持续下去。1939年第二次世界大战爆发时,各国政府再次认识到日光节约时间的价值,并实施了适当的规定。这一次,52个国家将时钟向前调,有些是在夏季,有些则是全年。美国属于后一类,从1942年2月9日到1945年9月30日,实行了3年全年夏令时。战争结束后,国会废除了强制性的夏令时,但由不同的州和地方决定是否继续实行。有些人是这样。一些没有。

最终,在1966年,美国决定,如果各州要实行日光节约时间,他们应该遵守一套标准的规则。这些规则包含在统一时间法案》它设置了夏令时的开始和结束,以及应该发生转换的时间。夏令时从四月的最后一个星期日开始,到十月的最后一个星期日结束。在接下来的20年里,除了为了应对阿拉伯的石油禁运,美国将夏令时延长到整个冬季之外,美国的时间战线上一切平静。

1986年,美国总统罗纳德·里根签署了99-359号公法,调整了夏令时。该法案将夏令时的开始时间修改为4月的第一个星期日。根据该法律的措辞,修订的目的是“为我国的儿童和青年提供更多的户外玩耍时间,更多地利用公园和娱乐区,通过将白天时间延长到购物高峰期,通过延长国内办公时间到与欧洲经济共同体(European economic Community)更多重叠的时间,扩大经济机会。”

2005年,乔治·布什总统签署法案,将夏令时从3月的第二个星期日延长到11月的第一个星期日。这项政策于2007年生效。同年,整个印第安纳州开始实行夏令时(之前,该州只有部分地区实行)。

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日光节约时间的争论:锻炼,节约能源和更多

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它矗立在伦敦的格林威治,世界著名的本初子午线,是所有地图和时间计算的基础。
哈利托德/福克斯的照片盖蒂图片社

日光节约时间的提倡者总是指出节能是搬家最重要的原因时钟在夏季前进。理论是这样的:因为所有消耗的电能中有25%是用于照明灯具和小型电器的,所以至少有半年的日照时间可以减少我们用于照明和运行电视、DVD播放机和音响的电量。奥尔德里奇].此外,夏令时应该激励人们花更多的时间在户外。换句话说,在放学和工作之后,有更多的日光可以去散步、打网球或打高尔夫球。如果人们在室外,他们就不会在室内打开灯、电器和电子产品。

然而,直到20世纪70年代初,能量守恒理论才受到了考验。根据1973年因阿拉伯石油禁运而启动的《紧急日光节约时间节约能源法》,要求美国交通部研究日光节约时间对需求。为此,研究人员分析了22家不同公用事业公司在夏令时前后一段时间内的电力负荷数据。他们发表于1975年的报告发现,与标准时间相比,日光节约时间减少了大约1%的全国用电量。

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这项研究多年来一直被奉为真理,几乎没有研究支持或反驳它。然后,在2001年5月,加州能源委员会带头进行了一项研究,分析冬季夏令时和夏令时的影响两倍夏令时(两小时工作制)对该州用电量的影响。该研究得出的结论是,冬季夏令时将减少冬季高峰用电3.4%。夏季的夏令时加倍将减少较小的电量,但仍然是有益的,因为它将把用电从高需求的下午时段转移到低需求的上午时段。美国能源部(DOE)根据2005年的《能源政策法案》进行了研究,并在2008年报告了类似的发现。根据美国能源部的数据,夏令时节约了约1.3太瓦时的总电力,占全年耗电量的0.03%。

如果你相信夏令时的支持者的话,夏令时的好处不仅仅是节约能源。这种做法的支持者认为,允许司机在白天回家可以减少晚高峰期间的交通事故。他们还认为,夏令时可以防止犯罪,因为它限制了一个人与罪犯的接触,而罪犯通常在黑暗的斗篷下进行他们的活动。最后,体育和娱乐产业是夏时制的狂热爱好者。例如,1986年,高尔夫产业的代表游说延长夏令时,认为夏令时多一个月每年可带来高达4亿美元的额外销售额和费用[来源:].

夏令时的一些最大支持者是零售商人,他们认为更多的晚间日照会鼓励更多的人出去购物或吃饭。25年来,糖果制造商一直游说将万圣节纳入夏令时,他们相信这将促进糖果的销售(因为会有更多的孩子在街上收集糖果)。他们终于在2007年成功了。美国国家公共电台].

不是每个人都热衷于操纵时间。一些人说上述研究是有缺陷的,或者他们指向其他相互矛盾的研究,认为夏令时应该完全取消。接下来我们将分析一些证据。

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别碰那个钟!反对日光节约时间的争论

多年来,许多知名政治家都大力支持夏令时。美国总统然而,沃伦·g·哈丁(Warren G. Harding)却瞧不起它,尽管他是一名狂热的高尔夫球手和美国职业棒球大联盟(Major League Baseball)的球迷。1922年,他使私人雇主自愿使用日光节约时间,但哥伦比亚特区的联邦雇主没有。一些机构和企业改变了他们的时钟,而其他人则没有。结果,整个城市陷入了混乱,实验最终终止[来源:费雪].

在哈丁误导性的夏令时试验期间,《华盛顿邮报》写道:“当然,城市和州可以通过简单地将时钟保持在太阳时间上,并比习惯提前一小时开始一天的工作,来实现同样的节约日光。”农民们对此表示非常赞同。他们已经起得很早,并利用了白天的时间,所以他们不需要强加的时间转换系统。他们从一开始就强烈反对这种做法。

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不幸的是,这些农民打了一场艰苦的斗争,特别是在1975年之后,美国交通部报告说夏令时节约了能源。这项研究成为支持夏令时运动的证据基础,几乎没有数据可以反驳这一观点。然而,最近一些研究人员质疑时间偏移是否真的对电网或市民的健康有益。

可以说,最令人信服的证据来自加州大学的经济学家Matthew Kotchen。当整个印第安纳州在2006年开始实行夏令时时,在花费了多年的时间实行半夏令时制之后,科钦抓住了这个机会,对能源使用前后进行了研究。他和他的团队发现,日光节约时间导致了1%的整体上升——上升!——在住宅使用,耗费国家额外900万美元[来源:柯秦].

更令人不安的是,一些科学家怀疑夏令时是否会对人类健康产生有害影响。一个德国时间生物学家研究自然生理节律和其他周期现象的人已经表明,我们的生物钟从不调整到夏令时。根据他的研究,把时钟来回调会打断正常的睡眠周期,造成一种永久性的时差反应,导致工作效率和生活质量下降,增加疲劳和患病的几率。

这还不是最糟糕的。瑞典研究人员调查了1987年以来瑞典的心脏病发作率,发现在夏令时的第一周,心脏病发作的数量上升了约5%。他们在2008年10月30日出版的《新英格兰医学杂志》上发表了他们的研究结果,称其中断了睡眠模式可能与心脏发作有关。

2018年和2021年,介绍了账单让夏令时永久化一些州已经批准了这一改变,但它必须得到国会的批准才能生效。人们会怎么想?2019年美国人的一项民意调查发现,40%的人喜欢永久使用东部标准时间,30%的人希望永久使用夏令时,另外30%的人喜欢现有的系统[来源:戴维斯].

也许莎士比亚是对的。在《亨利六世第一部分》中,他说:“不要拖延时间,拖延会带来危险的后果。”尽管这位著名的剧作家在本·富兰克林驻扎法国时第一次构思夏令时193年前就记录了这句话,但它可能是明智的,而且,嗯哼,是永恒的建议。

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最初发布:2011年10月18日

日光节约时间常见问题

美国夏令时是什么时候开始的?
1966年,美国决定,如果各州要实行日光节约时间,就应该遵守一套标准的规则。这些规则包含在《统一时间法》中,该法案规定了夏令时的开始和结束,以及夏令时应该发生的时间。
为什么美国要实行日光节约时间?
日光节约时间的提倡者总是指出,在夏季把时钟调快的最重要原因是为了节约能源。一年至少有半年的日照时间应该会减少我们用于照明和运行电视、DVD播放机和音响的电量。此外,它还能激励人们花更多的时间在户外。
欧洲有夏令时吗?
欧洲国家几十年来一直在利用日光节约时间,但直到1996年他们才将其标准化,当时欧盟采用了一个通用的夏令时时间表,从3月的最后一个星期日到10月的最后一个星期日。
哪些州没有夏令时?
夏威夷、美属萨摩亚、关岛、波多黎各、维尔京群岛和亚利桑那州的大部分地区(纳瓦霍印第安人保留地除外)选择不使用夏令时。
谁发明了日光节约时间?
本杰明·富兰克林在1784年担任美国驻法国大使时首次提出了日光节约时间。

更多的信息

相关文章

  • 奥尔德里奇,鲍勃。“节约时间,节约能源:日光节约时间:它的历史和我们为什么使用它。”加州能源委员会。2011年1月19日。(2011年9月29日)http://www.energy.ca.gov/daylightsaving.html
  • 伯克,艾琳。“问发现:为什么我们有日光节约时间?”《发现》杂志。2006年5月。(2011年9月29日)http://discovermagazine.com/2006/may/ask-discover/?searchterm=daylight%20saving%20time
  • 崔,查尔斯。“春天是否到来?”《科学美国人》。2009年3月。
  • 唐宁,迈克尔。春天的到来:每年的日光节约时间的疯狂。对位法》2009。
  • 费舍尔,马克。"节约日光快车下一期:全年使用"《华盛顿邮报》。(2011年10月12日)http://voices.washingtonpost.com/rawfisher/2007/03/next_on_the_daylight_saving_ex.html
  • 手工业,布莱恩。2011年日光节约时间:为什么和什么时候开始?国家地理。2011年3月13日。(2011年9月29日)http://news.nationalgeographic.com/news/2011/11/110313-daylight-savings-time-2011-what-time-is-it-spring-forward-nation/
  • 科钦,马修和劳拉·格兰特。“日光节约时间节约能源吗?”印第安纳州一项自然实验的证据。”国家经济研究局。14429年工作报告。2008年10月。(2011年9月29日)http://www.nber.org/papers/w14429
  • 国家地理新闻。《2009年日光节约时间:我们何时及为何倒退》国家地理。2009年10月26日。(2011年9月29日)http://news.nationalgeographic.com/news/2009/10/091026-daylight-savings-time-2009-fall-back.html
  • 大卫·普雷,。《抓住日光:日光节约时间的奇特而有争议的故事》。雷嘴出版社,2005。
  • Temescu LeeAundra。“关于â€ε Time你不知道的20件事。”《发现》杂志。2009年3月。(2011年9月29日)http://discovermagazine.com/2009/mar/20-things-you-didn.t-know-about-time/?searchterm=daylight%20saving%20time
  • 时间和日期。“什么是日光节约时间?”(2011年9月29日)http://www.timeanddate.com/time/dst/
  • 美国海军天文台。“夏令时”。2011年6月14日。(2011年9月29日)http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/daylight_time.php
  • WebExhibits。“夏令时”。2008.(2011年9月29日)http://www.webexhibits.org/daylightsaving/index.html

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