نصف‌النهار گرینویچ، یا نصف‌النهار مبدأ، خطی فرضی است که از قطب شمال و قطب جنوب و شهر گرینویچ در حومه لندن می‌‌گذرد و به‌عنوان مبدا اندازه گیری طول جغرافیایی بکار می‌‌رود. مناطقی که در سمت راست این خط قرار دارند دارای طول مثبت و مناطقی که در سمت چپ این خط قرار دارند دارای طول منفی می‌‌باشند.تا قبل از سال 1882 آشفتگی زیادی در ساعت مورد استفاده در سطح جهان وجود داشت و هر کشوری ساز خود را میزد، مخصوصا کشورهای پرتغال و اسپانیا که ید طولائی در دریانوردی و اکتشاف زمین داشتند.

هر کشوری (مثلا آمریکا – شوروی – استرالیا – انگلستان و … ) نصف النهار پایتخت خود را مبدا قرار داده بود و برای اندازه گیری زمان آنرا ملاک میدانست و این موجب میشد که ساعتهای دو کشتی که در کنار هم در اقیانوس قرار داشتند، زمانهای متفاوتی را نشان دهد و علت این امر استفاده آنها از نصف النهارهای مبدا متفاوت بود و این مشکلاتی را بوجود آورده بود. تا اینکه در سال 1882 مسئولین امر بر آن شدند که این مشکل را حل کنند و کارشناسان علوم دریایی کشورهای مطرح گرد هم آمدند و قرار شد که امکانات و تجهیزات و منابع اطلاعاتی (اعم از کتاب و …) همه کشورها با هم مقایسه شود و هر کشوری که دارای تجهیزات و اطلاعات بیشتری بود ، نصف النهار آن کشور بعنوان نصف النهار مبدا انتخاب شود. چنین بررسی کردند و مشخص شد که انگلیس از همه سر است و بنابراین نصف النهار گرینویچ (لندن) شد نصف النهار مبدا.

واحدهای اندازه گیری زمان

قبل از بیان واحدهای زمان اصطلاح زاویه ساعتی رامعرفی می‌کنیم. برای هر ستاره بر روی کره آسمان می‌توان نصف النهاری را در نظر گرفتکه به آن دایره ساعتی آن ستاره می‌گویند. همچنین برای هر ناظر در هر مکان می‌تواننصف النهاری برکرهآسمان در نظر گرفت که درست از سمت الرأس آن ناظر می‌گذرد و به آن نصف النهارمکان ناظر می‌گوییم.حال زاویه‌ای که بین دایره ساعتی هر ستاره در هر زمان با نصفالنهار مکان ناظر ایجاد می‌شود، زاویه ساعتی آن ستاره می‌گویند. زاویه ساعتی را برحسب واحدهای زمان می‌سنجند. مثلاً وقتی ستاره‌ای 15 درجه به سمت غرب نصف النهارمکان ناظر دیده شود، می‌گوییم این ستاره یک ساعت قبل بر نصف النهار مکان ناظر قرارداشته است.

تفاوت زاویه ساعتی و زاویه بعد در این است که زاویه بعد همواره برایتمام ناظرها یکسان است، در حالی که زاویه ساعتی یک ستاره در هر زمان معین به طولجغرافیایی ناظر بستگی دارد و برای ناظرهای مختلف متفاوت است.

روز نجومی

روز نجومی برابر است با مدت زمان بین دو عبور متوالی یک ستارهاز نصف النهار مکان یک ناظر و به عبارتی دیگر برابر با زاویه ساعتی یک ستاره در یکدور کاملگردشزمین به دور محور خودش. اختر شناسان بطور قرار دادی زاویه ساعتی نقطه اعتدالبهاری را بر کره آسمان برابر با یک روز نجومی محلی معرفی کرده‌اند.

روز خورشیدی

روز خورشیدی برابر است با مدت زمان بین دو عبور متوالیخورشید ازنصف النهار مکان یک ناظر و به عبارتی دیگر روز خورشیدی برابر با زاویه ساعتی خورشیددر یک دور گردش کامل زمین به دور محور خودش است. بنا به قرار داد یک روز خورشیدیبرابر با 24 ساعت اختیار شده است. با اندکی دقت می‌توان دریافت که روز نجومیکوتاهتر از روز خورشیدی است و هرگاه روز خورشیدی برابر با 24 ساعت باشد، روز نجومیبرابر با 23 ساعت و 56 دقیقه و 3 ثانیه است.علت کوتاهتر بودن روز نجومی ازروز خورشیدی این است که زمین علاوه بر چرخش به دور خود دارای حرکت انتقالی نیزمی‌باشد، بنابراین بواسطه حرکت زمین در امتداد مدارش حین چرخشش به دور محور خود جهتقرار گرفتن آن به سمت خورشید از یک روز به روز بعد اندکی تغییر می‌کند. یعنی پس ازیک دور چرخش کامل زمین به دور محورش خورشید هنوز به نصف النهار مکان ناظر نرسیده وبه منظور آنکه ظهر شود زمین باید دقیقاٌ روبروی خورشید قرار گیرد، اما به دلیل حرکتانتقالی زمین به اندازه زاویه آلفا از یک روز تا روز بعد لازم است زمین برای روبروشدن با خورشید به اندازه همین زاویه آلفا به دور محور خود گردش کند.

 زاویه آلفاتقریباٌ برابر با یک درجه است. اگر هر 360 درجه را 24 ساعت بدانیم، پس هر یک درجهمعادل 4 دقیقه می‌باشد، در نتیجه هر روز خورشیدی 4 دقیقه از روز نجومی بیشتر است.

زمان متوسط خورشیدی

مدار زمین به دور خورشید دایره نیست. فاصله زمین ازخورشید در طول یک سال ثابت نمی‌ماند، به همین دلیل سرعت گردش زمین به دور خورشیدنیز ثابت نیست. یعنیسرعتحرکت مداری زمین زمانی که زمین به خورشید نزدیکتر است، بیشتر از زمانی است کهزمین به خورشید دورتر است. در نتیجه طول روز خورشیدی در ایام مختلف سال یکسان نیست. برای آنکه طول روز ثابتی برای اندازه گیری زمان داشته باشیم به جای خورشید حقیقی ازخورشید متوسط استفاده می‌کنند. خورشید متوسط بر خلاف خورشید حقیقی که رویدایرةالبروج حرکت می‌کند یک نقطه فرضی است که بر روی استوای سماوی جابجا می‌شود وسرعت ظاهری آن در طول سال ثابت است.روز اول بهار خورشید حقیقی و خورشیدمتوسط هر دو بر نقطه اعتدال بهاری قرار می‌گیرند. با گذشت زمان خورشید حقیقی بر رویدایرة البروج و خورشید متوسط بر روی استوای سماوی جابجا می‌شوند. سرعت حرکت خورشیدحقیقی با توجه به مکان مداری خود کندتر و تندتر می‌شود و از خورشید متوسط عقب یاجلو می‌افتد. بنا به قرار داد مدت زمان معین دو عبور متوالی خورشید متوسط از نصفالنهار مکان ،شبانه روز متوسط خورشیدینامیده می‌شود. مدت شبانه روز متوسطخورشیدی در تمام ایام سال یکسان است، در حالی که طول روز خورشید حقیقی گاه کمتر وگاه بیشتر از طول روزخورشید متوسط است.لحظه‌ای که خورشید حقیقی در نصفالنهار مکان دیده می‌شود ظهر حقیقی یا ظهر شرعی گفته می‌شود و لحظه‌ای که خورشیدمتوسط بر نصف النهار مکان دیده می‌شود ظهر متوسط نامیده می‌شود. تفاوت ظهر حقیقی وظهر متوسطتعدیل زماننامیده می‌شود. تعدیل زماندر طول سال بین منفی 16 تا مثبت 16دقیقه تغییر می‌کند، یعنی در طول سال ظهر شرعی ازظهر متوسط حداکثر 16 دقیقه جلو یا عقب می‌افتد.

زمان جهانی Universal Time

زمانی که بر مبنای روز متوسط خورشیدی تنظیم شدهو در آن نصف النهار گرینویچ انگلستان به عنوان مبدأ اندازه گیری زاویه ساعتی خورشیدمتوسط می‌باشد و مبدأ روز به جای ظهر نیمه شب است. پس: زمان جهانی برابر با زاویهساعتی خورشید متوسط نسبت به نصف النهار مبدأ به اضافه 12 ساعت است.

زمان رسمی

اگر زاویه ساعتی خورشید معیار اندازه گیری زمان باشد هر مکانبنا به طول جغرافیائیش زمان خاص خود را دارد کهزمان متوسط محلینامیدهمی‌شود. به ازای هر 15 درجه اختلاف طول جغرافیایی در دو مکان ، زمان متوسط محلی یکساعت تغییر می‌کند. مثلاٌ وقتی در گرینویچ ظهر است، در مکانی واقع در 15 درجه شرقیگرینویچ یک ساعت از ظهر گذشته است. برای سهولت در کار تبدیل ساعتهای مناطق مختلف ،بنا به قرار دادی بین المللی زمین به 24 قاچ مساوی تقسیم شده است و عرض هر قاچ 15درجه یا یک ساعت است وبه این قاچها ، قاچهای ساعتی گفته می‌شود. اولین قاچ ساعتیبین طول جغرافیایی 7.5 درجه غربی تا 7.5 درجه شرقی یعنی دو طرف نصف النهار مبدأمی‌باشد. تمامی ساکنین این منطقه از زمان جهانی استفاده می‌کنند. ایران بین ناحیه (قاچ) سوم و چهارم است، پس ساعت رسمی ایران 3.5 ساعت جلوتر از زمان جهانی است