1.地方时和经度
前面所讲的恒星时角、真太阳时角、平太阳时角，都是以观测点所在的午圈为起算点进行度量的。地球表面的任何地点，都有自己的子午圈。地理经度不同的各个地点，其子午圈也各不相同。因此，地理经度不同的各地点，在同一时刻对天球上任一相同的参照点进行观测，所得到的时角都不相同。当然，经度不同的地点，时间也就不可能相同。这就是说，恒星时、真太阳时、平太阳时，都是针对地表某一特定地点的子午圈，进行时角度量而得到的时间系统，它们都具有一定的地方性特点。这种以观测点所在子午圈为基准，进行天体时角的观测和计量，所得到的时间称为地方时，包括恒星时、真太阳时和平太阳时。
地球表面的任何地点都有各自的经度，也就有各自的地方时。处在同一经度的各个地点，任何时刻的任何一种地方时都相同。而不同经度的各个地点，任何时刻的任何一种地方时都不相同。所以，全球有无数条经线，也就有无数个地方时时刻。假设A、B是地表的两个地点，两地的经度不同，A在B的西边。天球上的参照天体M自东向西作周日运动，当M在A地上中天时，它早已通过了B地的上中天位置。这就是说，位于A东边的B时刻较早。经度的任何微小差异，都会带来与之相应的地方时差异。处在不同经度的任意两地，总是东边地点比西边地点的地方时早。经度相差1°，地方时相差4分钟。例如，东经120°的地方时为8时30分，在它东面的东经135°的地方时为9时30分。
天球上的时圈变化与地球上的经圈变化，具有相互对应的关系。因此，时间和地理经度之间存在着一定的换算关系，兹列表4-5：
表4-5 时间与地理经度的换算关系
根据这样的数值关系，若用时间单位表示地理经度，那么，在同一计时系统内，地表任意两地的地方时刻差与其经度差，在数值上则完全相等。例如，北京和兰州的地方时相差49分44秒。北京的经度为东经116°19′（用时间单位表示为东7时45分16秒），兰州的经度为东经193°53′（用时间单位表示为东6时55分32秒），二者的经度差为12°26′，即49分44秒。无论在何时刻，也无论真太阳时、平太阳时、恒星时，北京的地方时总是比兰州的地方时早49分44秒。不同经度的任意两地之间，经度和地方时都有类似这样的一个恒定差值。
两地的地方时差，等于它们之间的经度差。二者之间的这种关系可写成下面公式：
λA-λB=mA-mB
式中的mA、mB表示任意两地点的经度值（东经为正值，西经为负值），λA、λB表示该两地点在某一相同时刻的地方时。
在这一恒等式中，只要知道其中的三项数值，其余一项即可计算求得。这样，就可以进行经度或地方时的推算。
例如，在海洋上航行的轮船，得到中央人民广播电台发布的报时讯号为“北京时间6点整”，同时又观测到轮船所在地点的地方时为2时30分。于是，便可以推算出轮船当时所在的地理经度。北京时间即东8区的标准时间，也就是东经120°的地方时。东经120°用时间单位表示即东8h0m0s。假设东经120°为λA，则：
λB=-λA-(mA-mB)
=8h0m0s-6h0m0s+2h30m0s
=4h30m0s
即轮船当时所在的经度为东经67°30′。这说明，在地理经度与地方时之间，经度测算与地方时测算之间，存在着非常密切的联系。实际上，对某地点经度的测定，就是通过对该地点地方时的测定得到的。
2.理论时区和区时
以太阳为参照而确立的地方时系统，体现了太阳在人类生活与生产活动中的实际意义，它在生产力低下，人们的生产活动和相互交往只局限在狭小范围的情况下，尤其具有需要的实用价值。
科学技术水平和生产力的提高，现代交通工具的出现和通讯事业的发展，使人类活动突破了狭小的范围，改变了封闭式的生活方式，而在广阔的空间、乃至全球地域范围内交往。在这样的情况下，如果还只是完全按照各自的地方时行事，显然是不适应的，它将会带来许多的麻烦和不便。比如，在东西方向上旅行的人们，如果是乘坐飞机，就必须不断地拨动自己的钟表，方能使之与所经地点的地方时相一致。然而，如果世界各地使用同一个地点的地方时，虽然可以实现时间计量上的高度统一，却又会给人们的活动带来新的麻烦。例如，在中午12时这一时刻，有的地方正是赤日当空，有的地方却是日出，或者正是太阳落山，甚至是人们正在熟睡的深夜。这样，就会使许多地方完全失去使用太阳时的实际意义。
为了使时间计量满足社会发展的需要，建立适应国际交往日益频繁的时间计量系统，而又避免全球用同一的时刻造成的麻烦，1884年在华盛顿举行的国际经度会议上，确定了以平太阳时为基础的标准时制度。这种标准时制度规定，按经度线把全球划分成24个标准时区。每个时区跨经度15°，在此范围内，使用统一的标准时间。位于每个时区中央的那条经线，叫做中央经线，它是所在时区的标准经线。中央经线的地方平太阳时，就是该时区的标准时间，也称为区时。本初子午线所在的时区，叫做零时区，也叫做中央时区，简称中区。中央时区的中央经线，是通过格林威治天文台原址的0°经线。0°经线向东、向西各7.5°；即为中时区的范围。从中时区向东，每隔经度15°划为一个时区，依次称为东1区、东2区……，东12区跨经度7.5°（E172.5°至180°）；中时区以西，每隔经度15°划为一个时区，依次称为西1区、西2区……，西12区跨经度7.5°（W172.5°至180°）。在中央时区以东（称为东时区）及其以西（称为西时区），实际上都各有十一个半时区，东12区和西12区合起来共跨经度15°，并以180°经线的地方平时，作为它们共同的标准时间（图4-26）。
按这种标准时制度计量时间，在每个时区之内，各地点的地方时与其标准时之间，最多只相差半小时。这样，一个时区内的各地都使用本区的标准时间，误差不大，不会出现前面所说那种昼夜颠倒的现象。
两个相邻时区中央经线的经度相差15°，因此，其标准时间也相差整1小时。任意时区之间都只有时的差别，而分、秒都是一样的。相邻两个时区，东边的比西边的时刻早。任何一个时区的标准时间，在任何时刻都比与之相邻西面时区早1小时。例如，当东5区标准时为8时15分时，东6区的标准时为9时15分，东4区的标准时则为7时15分。这样，任意两个时区，只要知道它们之间相差几个时区（或它们之间有几条时区界线），就能知道它们的标准时间相差多少小时。
任意两个时区的区时差，等于它们的时区数差，这种数值关系可以写成下面的公式：
TA-TB=NA-NB
式中的NA、NB表示任意两个时区的区号，其中东时区为正值，西时区为负值。TA、TB分别表示该二时区的区时。根据两个时区的区时与时区号之间的数值关系，可以进行任意两个时区之间的区时计算。
如果已知某时区（如NA时区）的区时，那么，上面公式可写成以下形式：
TB=TA-NA+NB
这是进行区时计算最常见的形式，即根据两个时区的区号和其中一个时区的区时，求另一时区的区时。计算结果，若0≤TB≤24，则TB即为当日当时NB时区之区时；若TB＜0，则TB+24为当时NB时区的区时，但日期为NA时区的前一天；若TB＞24，则TB-24为当时NB时区的区时，但日期较NA时区多一天。
例1，东7区的区时为3月8日8时，此刻东5区的区时为：
8-7+5=6
即此刻东5区的区时为3月8日6时。
例2，东9区的区时为6月8日5时，此刻西3区的区时为：
5-9-3=-7
此刻西3区的区时为：-7+24=17（时），而日期则为东9区日期的前一天（即6月7日）。
例3，西2区的区时为星期五的21时，此刻东4区的区时为：
21+2+4=27
27-24=3
即此刻东4区的区时为第二天（星期六）的3时（日期比西2区多一天）。
某事件变化过程所经历的时间，实际上是针对某地点来说，该事件变化从开始到终了两个时刻之间的时段长度，即
TA终-TA始或TB终-TB始
TA和TB都可以用上述公式求得。因此，计算某一事件变化过程所经历的时间，也可运用上面的公式。
例4，某人乘飞机从北京（东8区）去华盛顿（西5区）。1月28日从北京启程时，北京时间是9时44分。到达华盛顿时，当地时间是1月28日15时30分。求该人在途中经历了多少时间？
在这个问题中，给出了事件变化过程（某人从北京到华盛顿）开始时间（1月28日9时44分），也给出了事件变化过程的终了时间（1月28日15时30分）。但是，这两个时间并非针对同一地点来说的：前者是针对北京（东8区），后者是针对华盛顿（西5区）。为了使问题更明显，不妨将该事件变化过程所涉及的时区区号和区时列表分析。若以NA代表北京所在时区的区号（8），NB代表华盛顿所在时区的区号（-5），则：
由于开始时间和终了时间不属于同一个时区，因此不能直接用它们计算事件变化过程所经历的时间。然而，从表中所列条件可知，表中的两个未知项（TA终和TB始），均可用公式计算求得。只要求出其中的一个未知项，事件变化过程所经历的时间也就可以求得。如求出事件变化过程终止（即到达华盛顿）时的北京时间，即：
TA终=TB终-NB+NA
由于各时区之间的区时差都是整时数，在运用公式计算时，所有时间的尾数（即分、秒值），均可暂时省略不计。最后，再将这些时间尾数加入计算结果，即得欲求时间。
根据计算得到抵达华盛顿时的北京（东8区）时间为1月29日4时30分。将此时间与启程时的北京时间（1月28日9时44分）相减，即得该人在途中经历的时间为18小时46分。
同样，也可先用公式，求得事件变化过程开始（即从北京启程）时的华盛顿（西5区）时间为1月27日20时44分。将到达华盛顿时当地的时间（即1月28日15时30分），与启程时的华盛顿（西5区）时间相减，同样得到该人在途中经历的时间为18小时46分。两种计算，所得结果相同。因此，只需求出其中一个地点的开始和终了时刻，也就可以求出事件变化过程所经历的时间了。
上述公式除了用于求算区时之外，也可以用来求算某地所在的时区（即求出时区的区号）。例如，已知A地在NA时区，当A地的标准时为TA时，B地的标准时为TB，则B地所在的时区为：
NB=NA-TA+TB
利用这一式子求算时区号时，必须注意使A、B两地的日期保持一致。计算结果，若所求的NB＞0，则B在东时区，若NB＜0，则B在西时区。
各时区的标准时，就是该时区标准经度的地方时。而各时区标准经线的经度，是很容易求得的，它们都是15的整倍数，在数值上等于本时区的区号与15的乘积。这样，根据区时、经度、地方时之间的关系，就可以进行不同地点之间有关区时、经度、地方时方面的数值计算。例如，已知某时区的区时，可以求得当时任一经度的地方时（平太阳时）。又如，已知某时区的区时，又已知当时另一地点的地方时，可以求得该地点的地理经度。
标准时制度的确立，是时间计量上的一大飞跃。它给现代社会生产、科学研究和国际间大范围频繁交往，带来了很大的方便。不过，上述区时制只是一种理论上的标准时制度。这种理论区时制的时区，既不考虑海陆分布状况，也不考虑国家政区界线，完全是根据经线划分的。实际上，时区的划分并不完全遵照理论区时制度的规定，各国所使用的标准时制度，同理论上的标准时制度是有区别的。
3.法定时区和法定时
法定时区是各国根据本国具体情况自行规定的适用于本国的标准时区。
法定时区的划分，比理论时区划分复杂得多。但是，一般来说，它符合理论时区划分的一些基本规律。多数国家法定时区的标准时经线，同理论时区的标准时经线是一致的，其经度值为15的整倍数。但是，也有一些是不一致的。比如有的国家采用半时区，其标准时经线与理论时区标准经线的经度相差7.5°。法定时区的界线，一般不是依据经线，而是依据实际的政治疆界和社会经济发展状况来确定的。
面积较小的国家，都以本国的适中经度作法定时区的标准经度，根据适中经度与理论时区标准经度的关系，来确定采用正规时区或半时区。例如，埃及的适中经度为E30°，采用东2区为法定时区；缅甸的适中经度为E97.5°，则采用东6.5区为其法定时区。地域辽阔的国家，有的把全国划分为若干个时区。例如俄罗斯，全国分成11个时区（从东3区至东13区）；美国本土划分为4个时区（从西5区至西8区）；巴西划分为4个时区（从西2区至西5区），等等。各个时区之间的界线，则往往依据政区界线来确定。我国跨理论时区的5个时区，而法定时区却只有一个（即东8区）；蒙古跨理论时区的3个时区，而法定时区也是只有一个。
根据法定时区确定的标准时，称为法定时。法定时是目前世界各国实际使用的标准时。绝大多数国家使用的法定时，同理论上的区时是一致的，它们同协调世界时（UTC）的差值，在格林威治以东的为正整数，在格林威治以西的为负整数。世界上绝大多数法定时区同理论时区的任保时区之间，在任何时刻的时间差，都是整时数，而分、秒则完全相同。只有少数国家是采用半时区。例如，伊朗、阿富汗、印度、缅甸等国，分别采用东3.5区、东4.5区、东5.5区、东6.5区为其法定时区，因而，它们的法定时同理论时区的区时之间，都有半小时的时差。也有极个别国家的法定时区，既不是正规时区，也不是半时区，而是一种不规则的时区。例如，南亚的尼泊尔就是这样，它的法定时与协调世界时之间的差值，为+5时45分。
为了充分利用太阳光照，世界各国法定时区的标准经度，往往不是其适中经度，而是普遍向东偏离。从世界范围看，法定时区系统几乎比理论上的区时系统向东偏离一个时区。例如，法国和西班牙都位于中时区，它们所使用的法定时却是东1区的标准235时。新西兰位于东11区和东12区之间，其法定时为东12区的标准时。俄罗斯共有11个时区，每个时区都以其东面相邻时区的标准时为法定时（如莫斯科位于东2区，却以东3区的标准时为法定时）。我国共跨5个时区，从地理位置看，E105°是我国的适中经度，然而却把较偏东的东8区规定为法定时区，作为标准经度的E120°，也比我国的适中经度（E105°）向东偏离15°。
世界标准时制度的确立，已有一百多年的历史。这段时间内，世界各国在时间计量方面发生了巨大变化。目前各国使用的标准时（法定时），虽然比理论时区的标准时（区时）复杂，但是，与数十年前的情况相比，却是简化多了。世界上时间计量发展变化的总趋势是越来越接近于统一的区时计量，越来越简化，越来越便于国际间的交往。这种变化趋势，今后还将继续下去。
4.北京时间和北京夏令时
北京时间是我国的法定时间，它是目前我国通用的标准时。
北京时间实际上是北京所在的东8区的区时，也就是东8区标准经度的地方平时。北京的经度是E116°19′，而东8区的标准经度是E120°。所以，北京时间并不是北京的地方平时，而比北京的地方平时约早14分44秒。当中央人民广播电台发出“北京时间12点整”的报时讯号时，实际上北京还没有到正午时刻。需要再过大约14分44秒的时间，太阳才能到达北京的上中天。
我国的时间计量制度，曾经历过多次变化。1919年，全国采用的法定时区为三个整时区（中原时区、陇蜀时区、新藏时区）和两个半时区，它们的标准经度分别是E120°、E105°、E90°和E127.5°、E82.5°。中华人民共和国成立后，除新疆、西藏使用东6区的区时外，全国其它各省、市、自治区，都使用东8区的区时。1966年以后，东8区又被确定为全国唯一的法定时区，和省、市、自治区一律使用北京所在的东8区区时。这就是目前我国统一的法定时——北京时间。
全国使用统一的标准时间，有利于不同地区之间的交往和配合，特别是给通讯和交通运输等事业带来很大方便。然而，在远离标准经线的地区，标准时间不能很好体现太阳光照的情况，会给生活和生产活动造成新的麻烦。不过，这些问题可以通过作息时间的调整，加以解决。
我国疆域辽阔，东西跨经度60°。全国分属理论时区的5个时区（东5区至东9区），最西与最东地方时相差4小时之多。黑龙江省的抚远，地方时比北京时间早约一个小时。新疆的喀什，地方时则比北京时间迟2小时56分。当北京时间12点时，抚远的地方时早已过了正午，而喀什的地方时则刚刚9时多一点。可见，北京时间所反映的天文情况，只与东经120°的实际完全相符。其它任何经度的地点，在任何时刻的太阳光照情况，都同它有一定的差异，距E120°越远的地方，这种差异就愈加显著。人们的生产活动和生活的安排，是有时间节奏的。这种节奏同太阳的光照状况紧密联系在一起。远离东8区的人们如果也完全按照北京时间去安排作息活动，则是不适宜的。比如，生活在喀什的人们，如果也在北京时间12点时吃午饭，显然是不合适的。因为此时离喀什的中午（太阳上中天）还有将近三个小时。
在远离法定时区的地方，按当地太阳光照情况制订不同于北京地区的作息时间，既符合作息习惯，又利于充分利用自然光源。我国的不少地方都有这样的做法。如拉萨一般在北京时间14点才吃午饭。黑龙江省东部有这样的俗话：中午饭，十点半。即钟表显示的时间（北京时间）十点半时吃午饭（太阳在当地已近上中天）。这样，既使用指示北京时间的钟表，又参照当地实际太阳光照情况，体现了地方时和标准时在日常生活中的并用和统一。
准确的标准时由测时天文台提供。北京时间就是由我国的授时服务中心——陕西天文台提供的。在那里，准备有国际通用的237铯原子钟和氢原子钟，它们随时保持着极其精确的时间（30万年误差只有一秒钟）。天文台用特定频率和专用电缆，把准确的时间传到广播电台。每逢北京时间整点之前50秒时，便开始自动发出六响报时讯号（每隔2秒一响，每一响持续时间为0.6秒），最后一响的开端，就是当时所报告的准确整点时间。通过电台广播，将这种精确的标准时间传向全国，各地均以此为准来校正自己的计时器，使之与北京时间保持一致。这样，就使我国的时间计量实现了高度统一和标准化。
为了适应夏季昼长夜短的特点，充分利用太阳光照，而又不变动作息时间，许多国家在夏半年实行一种以节约能源为目的的计时制度，叫做夏时制。夏时制也是一种法定的标准时制度。它具有临时性和阶段性的特点，有效使用期只局限在每年的一定阶段——夏半年。由于南、北半球季节相反，而月份相同，所以，夏时制的有效使用月份，在南、北半球是不相同的。北半球一般在4月至9月，南半球一般在10月至次年3月。
夏时制的实行，都是由各国政府以行政法规的形式确定的。每当夏时制开始实行时，将其原来使用的法定时提前一小时（即将钟表顺时针向前拨1小时）；夏时制结束时，再恢复原来的法定时（即将钟表逆时针向后拨回1小时）。在这个期间使用的法定标准时间，称做夏制时，或称为夏令时，也叫做经济时。
我国从1986年以来实行了夏时制，其有效使用时间在每年的4月中旬到9月中旬。我国夏时制规定，4月中旬的第一个星期日凌晨2时开始，将北京时间提前1小时（即将钟表时针指示的时间，从2时拨到3时）；9月中旬的第一个星期日凌晨2时，再恢复原来的北京时间（即将钟表时针指示的时间，从2时拨回到1时）。在这一期间，全国统一使用的这种夏令时，叫做北京夏令时。
夏令时的采用，可以充分利用自然光源，节约大量能源，具有重大的经济意义。在中纬度地带，这种意义更为突出。因此，它正在越来越广泛地得到采用。目前，世界上已有半数左右的国家和地区采用了夏令时。不过，各大洲实行夏时制的情况很不平衡。在欧洲，所有的国家都实行了夏时制。在亚洲，实行夏时制的只有少数国家。在非洲，则只有埃及和利比亚等国实行了夏时制。
各国夏令时开始和结束的时间，有很大的差别，有效使用期并不都是一样的。此外，夏令时开始生效时，时间向前拨动的幅度，各国也不尽相同。绝大多数国家时间的变动幅度是1小时，也有个别的只变动半小时（如太平洋上的库克岛和洛德豪岛等）。
5.日界线和日期变更
地球不停地自转，地球上的昼夜也就不断地进行交替。昼夜每完成一次交替，时间便流逝一日，地球上的日期也随之不断地发生变化。对于经度不同的各地来说，虽然日的长度都是24小时，但是，每一个日期在各地开始时，太阳所在的子午圈是不同的。太阳东升西落，在同一纬线的各地点，总是东边比西边先看到日出。因而越往东时刻越早，地球上的最东边，应该是每个日期最早开始的地方。可是，由于纬线是闭合的圆，地球上的东、西方向，都是没有穷尽的。
那么，在地球上，什么地方的时刻最早呢？地球上的每一天（每个日期）是从哪里开始的呢？这个问题不解决，在进行全球性的时间计量和换算时，将会出现很大混乱。为此，人为的把180°经线规定为地球上的日期界线，叫做日期变更线，简称日界线。地球上的每一天都从日界线开始，向西绕地球推进一周，最后又在这里结束。这样，本来没有边界的地球，也就有了边界：日界线是地球的最东边，同时又是最西边。日界线西侧（极靠近日界线）的地方，是世界上时刻最早的地方，新的一日最早从那里开始；日界线东侧（极靠近日界线）的地方，是世界上时刻最晚的地方，新的一日从那里开始得最晚。当某一日在日界线东侧刚刚开始时，日界线西侧则刚刚度过了这一日，并开始了新的一日。这样，日界线东西两侧的日期就不一样，它们的时间正好相差一整日，而且总是东侧比西侧晚一天。
180°经线是具特殊意义的经线。它既是东、西12区的时区界线，又是日期的分界，还是东12区和西12区共用的标准经线。东12区和西12区既然都以180°经线的地方平时为标准时，它们的时、分、秒数值是完全相同的。从钟表指示的时间看，东12区和西12区似乎完全一样。其实它们的时刻并不相同，而是相差整24小时。例如，当位于日界线东侧的西12区为5月1日8时30分时，东12区的钟表所指示的，也是8时30分，但并不是5月1日，而是5月2日8时30分。
既然日界线两侧有日期的差异，当人们从日界线一侧到另一侧去时，必须相应地变更原来使用的日期，方能使自己的日期与所在地保持一致。从西12区向西越过日界线到东12区时，需要把日期增加一天；反之，从东12区向东越过日界线到西12区时，则需要把日期减少一天。在跨过日界线时，对日期的变更，简要说就是：向西加，向东减。
理论上，180°经线是日期变更线。实际上，日期变更线同180°经线并非完全一致。为了使日界线避开大陆和岛屿，保持每个国家在日期上的一致性，经过国际间协商，规定日期变更线以180°经线为基本依据，而在三个地段使日界线偏离180°经线：在俄罗斯西伯利亚的东端向东偏离；在阿留申群岛西部向西偏离；在S5°～S51°30′之间向东偏离。这样构成一条不规则的线，就是目前实际上为世界各国通用的国际日期变更线。
在交通工具发达的今天，日界线的应用同标准时制度的应用一样，具有重要的意义。飞机在飞越时区界线和日界线时，都要及时进行钟点和日期的变更，才能随时同地面上的时间保持一致。轮船在东西方向上航行时，也要进行这样的变更。不过，轮船驶越日界线的日期变更，一般是在深夜进行。
国际日期变更线的应用，可避免计时中的日期混乱。作环球旅行时，越过日界线必须变更日期。否则，若是向东旅行，日期会多一天；若向西则比出发地少一天。
6.世界时、原子时和协调世界时
世界时就是格林威治时间，即0°经线的地方时。这种全世界通用的时间，最初是在1767年出现的。当时的世界时，是格林威治真太阳时。1884年国际经度会议确立了区时制以后，改用中时区的标准时，即通过格林威治天文台子午仪之经线——本初子午线的地方平太阳时作为世界时，简称“UT”。
经过长期的观测、研究，特别是石英钟的发明，人们逐渐认识到，地球的极移现象使地理坐标有微小的变动。而且，地球自转的速率也是在变化的。因而地球自转周期实际上是不均匀、不稳定的。
精确时间系统的建立，必须以具有均匀稳定周期的物质运动状态为依据。既然地球自转周期不均匀、不稳定，那么，用它作为确立世界时的依据，所得到的世界时也就不会精确。
1955年以后，人们对世界时进行了重要的修正。经过修正后的世界时，简称“UT2”。UT2与UT相比较，在精确、均匀、稳定性上有很大提高。可是，由于UT2是通过天文观测和数学计算得到的，所依赖的基础也还是地球自转，仍然有地球自转速率变化因素的影响。因此，这种修正后的世界时也并不是完美精确的时间系统。
20世纪50年代，人们开始从微观世界寻找更加稳定的物质运动周期，以便建立更理想的新的时间系统。在原子物理学的实验中人们发现，当原子受X射线或其它电磁辐射时，其轨道电子从一个位置跃迁到另一个位置，由此而产生的电磁波振动周期极短（每秒钟可达几十亿次）、极精确、极稳定。这种电子跃迁频率，可以作为理想的时间计量基准。
根据对铯原子的电子跃迁频率测定，在1967年的国际会议上，确定了原子秒这一时间概念。以原子秒长度作为计时单位，以世界时1958年1月1日0时，作为初始坐标点（即时刻的起算点），建立了国际原子时系统，简称为“TAI”。根据国际原子时系统得到的时间，称为原子时。
世界时的突出优点是，它的确立所依据的是天文观测，直接体现地球自转和各地的光照情况，因而与人们的生活和生产活动联系密切。世界时的缺点是秒长不够均匀。而原子时的最大优点是秒长均匀、精确、稳定。如果把二者结合起来，取长补短，将能得到理想的时间系统。
由于地球自转速率变化的影响，给世界时（UT2）秒长所造成的影响，总的趋势是秒长逐渐增长。早在1958年1月1日0时，原子时开始起算时，世界时与原子时的时间是一样的。从此后由于世界时秒长的变化，世界时与原子时之间的差异便开始产生，并且逐年增大。近年来，世界时的秒长，已比原子时的秒长多3.5×10-10秒。随着时间的推移，它们之间的差异将会越来越大。
为了把原子时和世界时很好地结合起来，人们采取了协调的办法，来防止二者之间出现较大的差距，使原子时与世界时的偏差始终保持在0.9秒之内。当二者的差距将要超过0.9秒时，通过强制跳秒（即闰秒）来调整原子时。跳秒时，增加1秒叫做正闰秒，减少1秒叫做负闰秒。经过这种协调，把原子时与世界时结合起来，取长补短，便产生了新的时间系统，称为“UTC”。由此而得到的时间，就是目前世界通用的协调世界时。这种时间系统，实际上就是把原子时的秒长单位引进世界时系统（即以原子钟所提供的原子秒长作为时间计量中的秒间隔），而又使时刻尽量接近世界时的时刻（即在形式上，采用世界时UT2的时刻）。协调世界时兼有原子时和世界时（UT2）二者的优点，既能正确反映太阳光照的真实变化情况，又具有高度的精确性、均匀性和稳定性。
对原子时和世界时之间的协调工作，是从1972年1月1日0时开始的。国际时间局根据天文观测资料作出规定：在进行调整的8周以前通知各个国家。如果是正闰秒，在12月31日23时59分60秒之后，再增加1秒钟（即把这一年最后一日长度由原来的86400秒，改为86401秒），然后再开始新的一年。如果遇到负闰秒，则把这一年最后一天由86400秒，改为86399秒。即使这一年减少1秒钟，在12月31日23时59分59秒结束，提前1秒钟进入新的一年。对原子时的调整工作，国际上规定，统一在每年的6月30日或12月31日进行。
协调世界时（UTC）是目前世界上最理想的时间系统。1979年，世界无线电会议正式决定，用协调世界时代替原来的世界时（UT2），作为通讯领域内的国际标准时间。
人类生活在空间和时间里，一切活动都离不开空间和时间。从古到今，时间计量在人们的活动中一直占有非常重要的地位。随着人类社会的进步，人们对时间计量的要求越来越高。尤其在科学研究领域中，高度精确的时间计量，更加具有特殊重要的意义。例如，天体运行的观测、推算、大地测量等，都需要全球通用的精确时间。世界时，原子时、协调世界时，就是由于这种需要而产生的。其中，最早出现的是世界时，然后出现了原子时，而最后出现的协调世界时，它是原子时和世界时相结合，取二者之长的产物。
时间计量的发展变化过程，反映了人们建立理想时间系统的愿望和要求，也反映了科学技术水平不断发展的进程。协调世界时的诞生，代表着人类在时间计量探索方面的发展水平。它不仅符合天文观测、大地测量等方面对时间计量的精度要求，也符合人们日常生活习惯对时间计量的要求。
