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時差の計算方法:経度15度で1時間の理由とUTC・日付変更線

この記事はAIの支援を受けて原文を翻訳したものです。専門用語や数式は原文とあわせて確認してください。

時差は、2つの地域の「UTCとの差(UTCオフセット)」を比べれば求められます。地球は太陽に対して平均24時間で360度回るため、太陽は見かけ上、1時間に360度÷24=経度15度、つまり経度1度あたり4分のペースで動いていきます。これが「経度15度で1時間」の理由です。ただし実際の時計は各国が決めたUTCオフセットに従うため、日本(UTC+9)はロンドン(UTC+0)より、冬は9時間、イギリスがサマータイム(UTC+1)の間は8時間進んでいます。

図解:北極の真上から見た地球を、UTCオフセット−12時間から+12時間のラベルを付けた15度ずつの24個の扇形に分けた図。横に、360°÷24時間=1時間あたり15°、1°=4分、UTC+9=9×15°=東経135°の式を添えている
図1. 太陽に対して地球は24時間で360度回転するため、時計の1時間は経度15度ぶんに、経度1度は4分に対応します。

経度15度で1時間になる理由

時刻は太陽の動きと結びついています。太陽が南中してから次に南中するまでの1太陽日は平均24時間で、その間に太陽は見かけ上、経度360度ぶんを通り過ぎます。

  • 360度÷24時間=1時間あたり15度。世界は理想的には24のタイムゾーンに分けられます。
  • 60分÷15度=経度1度あたり4分。
  • 東にある場所ほど正午が早く来るので時計は進み、西にある場所ほど遅れます。

この「1度=4分」は、IANAタイムゾーンデータベースの記録でも確かめられます。同データベースには、各都市の標準時導入前の地方平均時が記録されていて、東京はUTC+9:18:59、つまりUTCより約559分進んでいました。これを4で割ると約139.7度で、東京の経度(東経140度弱)とほぼ一致します。ソウルの昔の地方平均時はUTC+8:27:52(約507.9分)で、4で割ると126.97度、こちらもソウルの経度です。

日本標準時はUTC+9、つまり9×15度=東経135度の子午線の時刻で、この経線は兵庫県明石市を通ります。東京は135度より東の東経140度近くにあるので、太陽が最も高くなる(南中する)時刻は、均時差による季節変動をならした平均で、12時より早い11時41分ごろです。同じUTC+9を使う韓国のソウルは、135度より西の東経127度にあるため、平均すると12時32分ごろになります。

UTC(協定世界時)とは? オフセットの考え方

UTC(協定世界時)は、世界の基準になっている時刻の尺度です。国際度量衡局(BIPM)が、原子時計にもとづく国際原子時(TAI)にうるう秒を挿入して、地球の自転との差が大きくならないように保っています。UTCはサマータイムに切り替わることがありません。各地の時刻はすべてUTCからの差(オフセット)で表し、UTC+9は時計がUTCより9時間進んでいること、UTC−5は5時間遅れていることを意味します。

都市標準時のオフセットサマータイム日本との時差
東京UTC+9(JST)なし(基準)
ソウルUTC+9(KST)なし差なし
北京(中国全土)UTC+8なし1時間遅れ
ニューデリー(インド全土)UTC+5:30なし3時間30分遅れ
カトマンズUTC+5:45なし3時間15分遅れ
ロンドンUTC+0(GMT)UTC+1(BST)9時間遅れ(夏は8時間)
ニューヨークUTC−5(EST)UTC−4(EDT)14時間遅れ(夏は13時間)
キリティマティ(クリスマス島、キリバス)UTC+14なし5時間進み

表の右端は日本時間との差で、「遅れ」は日本より時刻が遅いことを指します。オフセットは地理ではなく、国の決定で決まります。中国は経度にして約60度にわたって広がり、15度幅のタイムゾーンでいえばUTC+5からUTC+9までの5つにかかりますが、全土でUTC+8を使っています。反対にマドリードはグリニッジより約3.7度西にありながら、パリやベルリンと同じUTC+1です。

時差の計算方法:3ステップで求める

  1. その日付での両地点のUTCオフセットを調べます。どちらかがサマータイムを使っているなら、その分も含めます。
  2. 出発地の時刻からオフセットを引いて、UTCに直します。UTC+9の9:00なら、9時間引いてUTCの0:00です。
  3. 目的地のオフセットを足します。0:00+(−5時間)で19:00になります。結果が0:00を下回れば前日、24:00以上になれば翌日です。

例として、東京で水曜の午前9時に予定したオンライン会議を考えます。UTCでは水曜の0:00、ニューヨークでは1月(UTC−5)なら火曜の19時、7月(UTC−4)なら火曜の20時になります。端数のあるオフセットも手順は同じです。北京(UTC+8)の15時はUTCの7:00で、ニューデリー(UTC+5:30)では12時30分、カトマンズ(UTC+5:45)では12時45分になります。

近道として、時差は「相手側のオフセット−自分側のオフセット」で求められます。日本を基準にしたニューヨークの冬の時差は−5−9=−14時間で、マイナスは相手側が遅れていることを表します。

3枚のステップカード:UTC+9の東京の水曜9:00から9時間引くとUTCの水曜0:00、さらに5時間引くとUTC−5のニューヨークの火曜19:00(サマータイム中のUTC−4では火曜20:00)
図2. UTCを経由した換算:出発地のオフセットを引き、目的地のオフセットを足し、結果が0時をまたぐなら日付を直します。

日付変更線とは:日付が切り替わる場所

東へ進むと、経度15度ごとに時計を1時間進めることになり、地球を一周すると丸1日ぶん進んでしまいます。このつじつまを合わせるのが日付変更線です。NOAA(米国海洋大気庁)によると、日付変更線は北極から南極まで太平洋の真ん中を通り、おおむね経度180度に沿って、連続する2つの日付を分けています。

  • 西へ越える(アメリカ大陸からアジアへ)と、日付が1日進みます。
  • 東へ越える(アジアからアメリカ大陸へ)と、日付が1日戻ります。

例として、月曜の17時(UTCの8:00)に東京を出発する10時間のフライトを考えます。到着はUTCの18:00で、サマータイム中のロサンゼルス(UTC−7)では月曜の11時です。時計の上では、出発より前の時刻に着きます。

日付変更線がジグザグなのは、国際的な法的地位がなく、使う日付を各国が自分で決めているからです。1つの国が2つの日付に分かれないように、ロシア東部の周辺、アラスカのアリューシャン列島の周辺、そして太平洋の島国の周辺で線が曲げられています。キリバスは、東部のライン諸島を1995年の初めにUTC−10からUTC+14へ変更して、国全体で同じ日付にしました。サモアは2011年12月29日の終わりにUTC−11からUTC+13へ移り、12月30日がまるごと飛ばされました。現在、サモア(UTC+13)と隣のアメリカ領サモア(UTC−11)は、時計の時刻は同じでも日付が1日違います。

東経150度から西経150度までの経度帯の模式図:日付変更線は経度180度に沿うが、ロシア東部とアリューシャン列島の周辺で曲がり、UTC+13とUTC+14の島々のために大きく東へ張り出している。線の西側は火曜日、東側は月曜日
図3. 日付変更線はおおむね経度180度に沿いますが、島々が同じ日付になるようにジグザグに曲がっています。西へ越えると日付が1日進み、東へ越えると1日戻ります。

半端なオフセット(+5:30・+5:45)と最大のUTC+14

オフセットは、いつも整数の時間とは限りません。インド(UTC+5:30)とネパール(UTC+5:45)のほか、イラン(UTC+3:30)、ミャンマー(UTC+6:30)、カナダのニューファンドランド(UTC−3:30)、ニュージーランドのチャタム諸島(UTC+12:45)などがあります。

両端の差は26時間です。UTC+14のキリバス・ライン諸島は、人が住む地域のなかで最も早く新しい1日を迎えます。日付変更線のすぐ東のUTC−12には、定住する人がいません。無人のベーカー島とハウランド島の名目上の時刻で、「Anywhere on Earth(AoE)」の締め切りの基準にもなっています。AoEの締め切りは、地球上のどこでも、その日が終わるまで過ぎません。26時間の幅があるため、毎日UTCの10時から12時の間は、世界で3つの日付が同時に使われています。

サマータイムで時差が変わる

サマータイム(夏時間)は、1年のうち一部の期間だけ時計を1時間進める制度です。そのため、2地点の時差が年の途中で変わることがあります。

  • アメリカ:3月の第2日曜の現地時間午前2時から、11月の第1日曜の午前2時まで(2026年は3月8日〜11月1日)。
  • イギリスとEU:3月の最終日曜のUTCの1:00から、10月の最終日曜のUTCの1:00まで(2026年は3月29日〜10月25日)。
  • 日本、韓国、中国、インド:サマータイムはありません。

その結果、ニューヨークはふだんロンドンより5時間遅れですが、2026年は3月8日〜28日と10月25日〜31日だけ4時間遅れになります。日本から見たニューヨークは、冬が14時間遅れ、夏は13時間遅れです。

2026年のタイムライン:ロンドンはUTC+0で、3月29日から10月25日までUTC+1。ニューヨークはUTC−5で、3月8日から11月1日までUTC−4。時差は5時間だが、3月8日〜28日と10月25日〜31日だけ4時間になる
図4. アメリカとイギリスでは時計を切り替える日曜日が違うため、ニューヨークがロンドンより4時間遅れになるのは、1年のうち約4週間だけです。

よくある間違い

  • 15度の法則をそのまま時計に当てはめる。経度で決まるのは太陽の動きにもとづく時刻で、時計の時刻は法律で決まります。
  • 符号を逆にする。UTC+9からUTCにするには9時間引き、UTC−5からUTCにするには5時間足します。
  • 日付を忘れる。計算結果が−3:00なら、前日の21:00です。
  • 略称だけで判断する。CSTは中国標準時(UTC+8)にも米国中部標準時(UTC−6)にも使われ、ISTはインド、アイルランド、イスラエルで使われます。数値のオフセットで確認すると安全です。
  • 「Etc/GMT-9」を読み違える。IANAデータベースのこの種のPOSIX形式の名前は符号が逆で、Etc/GMT-9はUTC+9を意味します。Asia/Tokyoのように都市名のゾーンを選びましょう。

よくある質問

GMTとUTCは同じですか?

時計を合わせる用途では同じで、どちらもUTC+0を指します。厳密には、UTCはBIPMが維持する原子時にもとづく時刻の尺度で、GMT(グリニッジ標準時)は現在おもにイギリスの冬の時刻の名前として使われています。夏のロンドンはBST(英国夏時間、UTC+1)です。

地球の自転は23時間56分ではないのですか?

それは恒星日、星を基準にした自転の周期です。地球は公転で軌道上も進むため、太陽が空の同じ位置に戻るには360度より少し多く回る必要があり、それに平均24時間かかります。時計は太陽に合わせているので、24時間が正しい値です。

タイムゾーンが24個より多いのはなぜですか?

オフセットはUTC−12からUTC+14まであり、30分や45分きざみのものもあるため、実際に使われている時刻は24種類よりずっと多くなります。

日本にサマータイムはないのですか?

現在はありません。IANAタイムゾーンデータベースには、日本で1948年から1951年にかけてサマータイムの規則が適用された記録だけが残っています。

出典:NOAA(米国海洋大気庁)「国際日付変更線」(英語)、IANAタイムゾーンデータベース(英語)、BIPM「UTCと時間計測」(英語)、NASA Space Place「1日の長さはどれくらい?」(英語)

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