کنفرانسی برای تدوین مناسب ترین روش تعیین زمان در نقاط مختلف جهان ، تشکیل شد. در این کنفرانس کره زمین را به ۲۴ قاچ تقسیم کردند که هر قاچ ۱۵ درجه طول جغرافیایی را بخود اختصاص می دهد. این یک تقسیم بندی طبیعی است زیرا کره زمین با سرعت ۱۵ درجه در ساعت می چرخد. در داخل هر قاچ ، ساعت فرقی نمی کند و اختلاف میان یک قاچ با قاچ بعدی دقیقا یک ساعت است. گرینویچ (لندن) در انگلستان ، به عنوان مبدا محاسبه برگزیده شد. بدین ترتیب وقتی در گرینویچ ظهر باشد ، در قاچ بعدی به سمت شرق ، ساعت یک بعد از ظهر است. در قاچ بعدی به سمت غرب ، ساعت یازده بامداد است.در شهر نیویورک که به اندازه پنج قاچ در سمت غرب گرینویچ واقع است ، ساعت ۷ بامداد است. کشور ایالات متحد آمریکا به ترتیب بر اساس نصف النهار های هفتاد و پنجم ، نودم ، یکصد و پنجم و یکصد و بیستم به چهار قاچ ساعتی تقسیم شده است. زمان یا ساعت معمول در این قاچها را زمان استاندارد «شرقی» ، «مرکزی» ، «کوهستانی» و «اقیانوسی» می نامند. در آن سوی کزه زمین از گرینویچ ، خط مقسم دیگری به نام « خط بین المللی تاریخ » وجود دارد. این خط ، تقریبا بر نصف النهار یکصد و هشتادم منطبق است ، وقتی در گرینویچ ظهر باشد ، در خط بین المللی تاریخ ، نیمه شب است . هر کس که از این خط بگذرد،بسته بهاینکه در جهت شرق می رود یا غرب ، یا یک روز عقب می افتد یا یک روزجلو.

طول و عرض جغرافیایی

        توصیف موضع بر روی سطح زمین با استفاده از طول و عرض جغرافیایی مقدمه بسیار خوبی برای تشریح کره سماوی و روشهای بکار رفته جهت تعیین مواضع ستارگان در آسمان می‌باشد. عرض و طول جغرافیایی با استفاده از دو نوع صفحه‌ای که سطح زمین را قطع می‌کند، تعریف شده‌اند. نقطه شروع تعاریف ، چرخش زمین است. محور چرخش ، سطح زمین را در قطبهای جنوب و شمال قطع می‌کند.  استوا بر محور زمین عمود بوده و زمین را به دو نیمکره مساوی شمالی و جنوبی تقسیم میکند. صفحه‌ای که بر صفحه استوایی عمود است و از قطبین شمال و جنوب عبور می‌کند، صفحه نصف النهاری نامیده می‌شود. دایره‌ای که از تقاطع سطح زمین حاصل می‌شود به نصف‌النهار معروف است.

طول جغرافیایی

        بر طبق تعریف  نصف‌النهاری که  از سطح زمین در محل اصلی رصدخانه گرینویچ در انگلستان می‌گذرد، نصف‌النهار مبدآ یا نصف‌النهار گرینویچ نام دارد. طول جغرافیایی یک نقطه بر روی سطح زمین زاویه‌ای است که بین صفحه نصف‌النهار عبوری از آن نقطه و صفحه نصف‌النهارمبدآ قراردارد. .         بر طبق قراداد ، زاویه ای که کوچکتر است، طول جغرافیایی نامیده می‌شود. با این قرارداد طول جغرافیایی همیشه کمتر یا مساوی ْ۱۸۰ است. تمام طولهای جغرافیایی بر حسب درجه شرق یا غرب نصف‌النهاری اولیه بیان شده‌اند. مثلا اگر ، نصف‌النهار یک نقطه ْ۳۰ غرب نصف‌النهار مبدآ باشد، طول جغرافیایی آن W30ْ یا ۳۰W نوشته می‌شود. اگر نصف‌النهار یک نقطه ۳۰ درجه شرق  نصف‌النهار مبدآ باشد، طول جغرافیایی آن ۳۰ْE یا ۳۰E خواهد بود. در طول جغرافیایی ۱۸۰E و ۱۸۰W نصف النهار یکسانی را نمایش می‌دهند که آن ادامه نصف‌النهار گرینویچ در طرف دیگر زمین باشد.

عرض جغرافیایی

          دومین نوع صفحه بکار رفته برای تعیین موضع بر روی سطح زمین ، صفحه‌ای به موازات صفحه‌ای استوایی می‌باشد. چنین صفحاتی که در سطح زمین بین استوا و قطبین عبور می‌کنند، دوایری را بر روی سطح زمین به نام مدارات قطع می‌کنند. برای تعریف عرض جغرافیایی یک نقطه در صفحه نصف‌النهار محل ، دو خط از مرکز زمین به استوا و نقطه مورد نظر وصل می‌کنیم. عرض جغرافیایی زاویه بین این خطوط می‌باشد. عرض جغرافیایی بر حسب درجه به سمت شمال و جنوب استوا اندازه‌گیری شده‌اند و گسترده آنها از ْ۰ تا ْ۹۰N یا ْ۹۰S  است .

انواع ساعت :

۱    ساعت محلی یا خورشیدی , واقفی ,حقیقی ,شرعی و یا نصف النهاری که با موقعیت نصف النهار محل نسبت به خورشید در ارتباط بوده و به کمک طول جغرافیایی آن نقطه محاسبه و تعیین می گردد .

۲- ساعت قراردادی یا رسمی , مصنوعی , مجازی , قانونی و عمومی که به طور قراردادی در یک منطقه وسیع در حدود  ۱۵ درجه طول جغرافیایی که به آن تاج ساعتی گفته می شود اجرا می گردد . در حقیقت در روی کره ی زمین همیشه ۲۴ تاج ساعتی و یا شبکه ساعتی وجود دارد که عرض هر کدام از تاج ها حدود ۱۵ درجه طول جغرافیایی است . با ذکر اینکه مبدأ سنجش طول جغرافیایی و مبدأ ساعت جهانی خود نصفالنهار گرینویچ است. بنابراین تمام شبکه های ساعتی نیمکره غربی ساعتشان از گرینویچ عقب تر است و با علامت (-) و تمام شبکه های ساعتی نیمکره شرقی ساعتشان از گرینویچ جلوتر بوده و با علامت (+) نشان داده می شود . هم چنین تمام نقاطی که بر روی یک مدار واقع شده اند عرض جغرافیایی آنها با هم مساوی است در حالیکه ساعت محلی و یا رسمی متفاوتی دارند و تمام نقاطی که بر روی یک نصف النهار قرار دارند طول جغرافیایی و ساعت حقیقی آنها با هم برابر است .

شبکه ها و یا قاچ    های ساعتی :

برای آنکه در تعیین ساعت و زمان با اشکالات روبرو نباشیم و از لحاظ تعیین ساعت نظم و انظباط کاملی به مورد اجرا گذاشته شود کارشناسان جغرافیا شبکه ها و یا قاچ های ساعتی را تعیین می نمایند بدین معنی در داخل این شبکه ها ساعت واقعی یکی از نقاط آن را به عنوان ساعت رسمی و یا قانونی تعیین نموده و در محدوده ی آن قاچ ساعتی برای کلیه نقاط بعنوان ساعت رسمی و یا عمومی به مورد اجرا می گذارند و در نتیجه هر شبکه ساعتی دارای ساعت یکسانی بوده و ار اختلاف زمانی و   تنوعات سنجش زمان در آن محدوده پرهیز می گردد. بدین منظور با توجه به آنکه کره زمین در هر ۲۴ ساعت یک دور کامل یعنی ۳۶۰ درجه گردش می نماید ۳۶۰ درجه را بر ۲۴ تقسیم می نموده و عدد حاصل که ۱۵ درجه می باشد به عنوان پهنای یک تاج ساعتی انتخاب می گردد. بنابراین ما در کره ی زمین ۲۴ شبکه یا قاچ ساعتی که عرض هر کدام از آنها  ْ۱۵ درجه طول جغرافیایی است خواهیم داشت .

تمامی کشورها با توجه به این معیار در داخل کشور خود قاچ های ساعتی را تعیین می نماید . بدیهی است هر قدر گسترش یک کشور در طول جغرافیایی بیشتر باشد یعنی تعداد بیشتری  ْ۱۵ درجه طول جغرافیایی داشته باشند دارای قاچ ساعتی بیشتری خواهد بود .

البته ممکن است در تعیین قاچ های  ساعتی از حدود چند درجه کم و بیش صرفنظر گردد. تذکر لازم اینکه ساعتی که در این شبکه های ساعتی تعیین و اجرا می گردد ساعت رسمی و قانونی و قراردادی است و ساعت واقعی و شرعی همه نقاط آن قاچ نمی باشد . و حتی ممکن است به لحاظ مسائل اقتصادی و صرفه جویی در مصرف برق و انرژی در فصول تابستان و زمستان یکی دو ساعت به تناسب فصل ساعت رسمی جلو و عقب کشیده شود.

مسئله ساعت و اختلاف ساعت نقاط در جغرافیایی ریاضی :

در تعیین ساعت و اختلاف ساعات نقاط از طول جغرافیایی آن نقاط استفاده می گردد. با توجه به اینکه کره زمین در هر ۲۴ ساعت یک دور یعنی       ْ۳۶۰    طول جغرافیایی را طی می کند ما می توانیم ساعت و اختلاف ساعات نقاط را با توجه به آن محاسبه نمائیم برای ورود به این مباحث لازم است به نکات زیر توجه گردد.

۱-              جدول معادله زمانی مکانی ( طول جغرافیایی)

   مکانی        =     زمانی

  ْ ۳۶۰      =  ۲۴ ساعت

ْ ۱۵         =   ۱ ساعت

  ْ ۱۵       =    ساعت = ۶۰ دقیقه

    ^/ ۶۰       =    ْ۱    = ^/۴ دقیقه

    ^/ ۱۵       =      ۱ دقیقه  = ^//۶۰ ثانیه

   ^{/ /} ۶۰       =    ^/ ۱  = ^//۴ ثانیه

    ^{/ /} ۱۵       =   ^//۱ ثانیه

     ^{/ /} ۱       =    ثانیه

۲- چون زمین از مغرب به مشرق حرکت می کند در نتیجه نقاط مشرق زودتر از نقاط مغرب مقابل خورشید آمده و یا از آن دور می شوند  بنابراین ساعات نقاط مشرق جلوتر است از ساعات نقاط غرب است.

۳- در محاسبه اختلاف ساعت بین دوو نقطه بایستی توجه نمود که نقطه ای که در شرق نقطه ی دیگر قرار دارد ساعت آن جلوتر و ساعت نقطه غرب عقب تر می باشد.

۴-  در محاسبات اختلاف ساعت نقاط که به کمک طول جغرافیایی آن نقاط تعیین می گردد فقط ساعت حقیقی و شرعی بدست می آید و ساعت رسمی و قانونی نمی تواند به این طریق مورد بحث و محاسبه دقیق قرار بگیرد.

۵-  حرکت در روی کره زمین از شمال به جنوب و بالعکس حرکت در جهت عرض جغرافیایی و حرکت در روی کره ی زمین از شرق به غرب و بالعکس حرکت در جهت طول جغرافیایی است .

۶-  مواردی در مورد  حل مسائل و تعیین ساعت و طول جغرافیایی :

۷-  در جغرافیایی ریاضی ما می توانیم به کمک طول جغرافیایی نقاط ساعات محلی آن نقاط و با استفاده از ساعات محلی آن نقاط طول جغرافیایی هر نقطه مورد نظر را محاسبه نمائیم به این ترتیب با توجه به آنکه کره زمین در هر ۲۴ ساعت یک دور کامل یعنی  ْ۳۶۰ درجه طول جغرافیایی را طی می نمایند ما می توانیم بر این اساس طول جغرافیایی و ساعات نقاط را بدست آوریم در این مورد تذکرات چندانی ضروری می باشد:

۱-  از دو نقطه فرضی A,B اگر هر دو نیمکره شرقی و غربی قرار گرفته باشد در محاسبه ی ساعت و اختلاف ساعت آن دو نقطه بایستی اختلاف طول جغرافیایی آنها را بدست آوریم و سپس اختلاف ساعت و زمان آنها را محاسبه کنیم

۲-  از دو نقطه بر روی کره زمین هر کدام که در مغرب قرار گرفته باشد ساعت آن عقب تر است و هر کدام که در مشرق نقطه ی دیگر قرار گرفته باشد ساعت آن جلوتر است .

۳- در نیمکره شرقی نقطه ای دیگر قرار دارد ساعتش جلوتر بوده و دارای طول جغرافیایی بیشتر است و در نیمکره غربی نقطه ای که در شرق نقطه ای دیگر قرار دارد ساعتش جلوتر بوده اما دارای طول جغرافیایی کمتر است.

۴- در محاسبه ساعت و اختلاف طول دو نقطه باید دقت نمود که اگر آن دو نقطه هر دو در نیمکره شرقی و یا غربی قرار گرفته باشد . اختلاف طول جغرافیایی آن دو نقطه از تفریق طول جغرافیایی آن دو نقطه بدست می آید. و اگر آن دو نقطه یکی در نیمکره شرقی و دیگری در نیمکره غربی قرار داشته باشند اختلاف طول جغرافیایی آن دو نقطه مجموع طول جغرافیایی آن دو نقطه است. بنابراین از روی اختلاف ساعت و ساعت هر ۲ نقطه را می توان تعیین نمود.

منبع (http://www.777777727.blogfa.com/وhttp://www.geographya.net/)