高校地理 標準時とUTC—整数でない時差も基準時へ戻して計算する｜武蔵野個別指導塾

分を含む差を基準時へ戻し、符号と日付を逆算で点検する題材は標準時とUTCです。

よくあるのは、2地点の時計を比べるとき、時差は必ず整数時間だと思い、分を切り捨ててしまう場面です。資料に「UTC+5時間30分」と書いてあっても、5時間として計算すれば答えは30分ずれます。時計の数字を眺める前に、各地点の時刻が同じ基準からどれだけずれているかを読み取りましょう。以下の文字で表す地点や時刻は、計算のために与えた条件です。

資料で問われる判断

1つ目は、ある地点の日時とUTCとの差から、別の地点の同じ瞬間の日時を求める型です。出発地の時計からそのまま目的地の数字を推測せず、いったんUTCに戻します。2地点のオフセットがともに正でも、差を取る順序で答えの符号が変わる点に注意します。

2つ目は、示された時刻の組が同じ瞬間を表すか判定する型です。それぞれをUTCに直し、日付まで一致すれば同じ瞬間です。時計の表示が近くても、基準が違えば同時とは限りません。反対に、日付が異なっていても同時である場合があります。

3つ目は、オフセットの条件が足りるかを判断する型です。経度から地方時の理論上の差は考えられますが、その値を実際に採用される標準時と決めてはいけません。対象地点と対象日時に適用される標準時が資料に示されているかを先に確かめます。資料が欠けていれば、数値を作らず公式の情報で確かめます。

基準からのずれと時計の読み

UTCは協定世界時と呼ばれ、時刻を比較する共通の基準として使います。UTCオフセットは、ある時刻表示がUTCから何時間何分ずれているかを符号付きで表したものです。たとえば計算条件としてUTC+5時間30分を与えると、その地点の時計は同じ瞬間のUTCより5時間30分進んでいます。日本標準時はUTC+9時間です。

図1のように、UTCから地点の時計へ進むときは、符号を含めたオフセットを加えます。地点の時計からUTCへ戻るときは、それを引きます。負のオフセットを引く操作は、正の時間を足す操作です。プラスとマイナスは東西の名前としてではなく、基準に対する時計の進み遅れとして読みます。

図1のAとBは説明用の地点で、それぞれのオフセットを問題の条件とします。Aの時刻はUTCに5時間30分を加えたもの、Bの時刻はUTCから3時間を引いたものです。AからBへの変換では、Aの時刻から5時間30分を引き、次に3時間を引きます。逆向きならBの時刻に3時間を足し、さらに5時間30分を足します。

地方時は、経度に応じた太陽の位置を基に考える時刻です。地球の自転を基にした理論上の換算では経度15度の差が1時間に相当し、東の地点ほど地方時が進みます。一方、標準時は地域で共通に用いる時刻です。経度だけから、その地点の標準時のオフセットを確定することはできません。経度による理論上の差と、資料に与えられた標準時の差は別の情報です。

現実の地点を調べる際は、地点名だけでなく対象の日付も確かめます。地域や時期によって適用される時刻の取り決めが異なり、夏時間の期間も変更され得るためです。問題で「夏時間は考えない」とあれば、その与件に従います。条件のない現実の日時に、自作問題のオフセットを流用しないでください。

時刻の加減は60分を1時間として行います。たとえば18時10分から30分を引くときは、1時間を60分に替え、17時70分から30分を引いて17時40分です。日をまたぐときも同じ発想で、0時より前は前日へ、24時以降は翌日へ移します。日付を後から推測せず、時刻を動かすたびに記録します。

基本例題：分を含む差を2段階でたどる

問題。地点AはUTC+5時間30分、地点BはUTC-3時間とします。両地点とも夏時間は考えません。Aが6月15日18時10分の瞬間、Bは何月何日の何時何分ですか。24時間表記で答えてください。

図2のようにAからUTCへ戻り、そこからBへ移します。図の矢印の数字は時計の操作であり、AとBの時計が実際に進む経過時間ではありません。同じ瞬間を別の表示で書き換えています。

与件：Aは6月15日18時10分、Aのオフセットは+5時間30分、Bは-3時間です。

単位：いずれも時間と分でそろえ、1時間を60分として扱います。

根拠：地点の時刻はUTCにその地点のオフセットを加えたものです。

操作：Aから5時間30分を引くと、6月15日12時40分のUTCです。そこから3時間を引くと、6月15日9時40分です。

答案：Bは6月15日9時40分です。

場面への戻し：Bの9時40分に3時間を足すとUTCの12時40分です。さらに5時間30分を足すと、与えられたAの18時10分に戻ります。2つの時計が同じUTCを指すことも確かめられます。

ここで分を落とすと、UTCを13時10分と誤り、Bも10時10分になります。答えをAに戻せば18時40分となり、もとの18時10分と一致しません。戻すときにも誤った条件を使えば誤りを見逃すので、与件の符号と分を改めて読み直します。

直接の差を使う方法もあります。BのオフセットからAのオフセットを引くと、-3時間 − (+5時間30分) で-8時間30分です。BはAより8時間30分遅いので、18時10分から引いて9時40分です。ただし差の向きを取り違えやすいため、まずUTCを経由し、その後に直接の差で照合すると確実です。

標準と発展：符号と条件を読み分ける

標準例題

問題。地点CはUTC-4時間30分、地点DはUTC+2時間15分とし、夏時間は考えません。Cが8月20日22時50分の瞬間のDの日時を、月日と24時間表記の時分で答えてください。

CはUTCより4時間30分遅いので、CからUTCへ戻すには4時間30分を足します。22時50分に足すと8月21日3時20分です。ここで日付が変わることを記録します。DはUTCより2時間15分進むため、そこから加えて8月21日5時35分です。

戻して点検します。Dの5時35分から2時間15分を引けば、同じ日のUTCの3時20分です。そこから4時間30分を引くと、前日の8月20日22時50分に戻ります。答えは8月21日5時35分です。CからDへの差は6時間45分ですが、符号の異なる2つのオフセットの差を一度に扱うより、基準を挟むと途中の日付を確認できます。

発展例題

問題。地点EはUTC+6時間45分、地点FはUTC+2時間30分とし、夏時間は考えません。ある知らせについて、Eの記録は10月12日0時20分、Fの記録は10月11日20時05分です。2つは同じ瞬間ですか。「UTC」と、その共通の日時または異なる日時を使って説明してください。

Eから6時間45分を引くと、UTCは10月11日17時35分です。Fから2時間30分を引いても、UTCは10月11日17時35分です。したがって同じ瞬間です。Eの時計では翌日になっていますが、時計の日付が違うことは別の瞬間である証拠にはなりません。

逆にUTCの17時35分にそれぞれのオフセットを足すと、Eは翌日0時20分、Fは同日20時05分です。記録された両方の表示に戻るので、判定を確かめられます。ただし、時刻が一致することから、知らせがどこで作られたかや、通信にどれだけ時間がかかったかまでは言えません。ここで確かめたのは記録が示す瞬間の一致です。

条件が不足する場合も考えます。Eの日時とFの経度だけが与えられ、Fで採用するオフセットが示されなければ、標準時の日時は一意に決まりません。Fの経度から求めた地方時を標準時の代わりに置く根拠がないからです。必要なのはFの対象日時に適用されるオフセットであり、現実の地点なら公式の情報を確認します。

間違えた式をどう直すか

基本例題で、Aの18時10分に5時間30分を足してUTCを23時40分とする誤答を考えます。AがUTCより進んでいるという言葉から「進むなら足す」と覚え、変換の向きを見落としたことが原因です。Aの時刻自体がすでに進めた後の表示なので、基準に戻るには引きます。

図3のように、与えられた関係を先に「UTCからAへ」と書き、求めたい向きが逆であることを確認します。逆操作では5時間30分を引きます。誤った23時40分にAのオフセットを足すと翌日5時10分であり、もとの18時10分に戻りません。正しいUTCの12時40分なら、足し戻して18時10分になります。

別の誤りは、+5時間30分と-3時間の差を2時間30分とすることです。符号を落として大きさだけを引いています。BからAの差は、+5時間30分 − (-3時間) で8時間30分です。両方の時計を同じUTCに置けば、片方は基準より進み、もう片方は遅れるので、表示の差が広がるとわかります。

また、+2時間15分を小数の2.15時間と扱うと分の単位が変わります。15分は1時間の4分の1なので、時間の小数で表せば0.25時間です。計算を時間と分のまま行うか、すべて分へ直すかを決め、途中で表記を混ぜないようにします。分へ直したら最後に60分ごとに時間へ戻し、問題が指定する形式で答えます。

練習：まず5問を解く

次の地点のオフセットは各問の計算条件で、夏時間は考えません。日時を問う問題は月日と24時間表記の時分で答えてください。いずれも同じ瞬間の時計の表示を問います。

1. 地点GはUTC+4時間45分、地点HはUTC+1時間15分です。Gが3月8日14時20分のとき、Hの日時を求めてください。
2. 地点JはUTC-2時間15分、地点KはUTC+3時間30分です。Jが7月9日23時40分のとき、Kの日時を求めてください。
3. 地点LはUTC+7時間30分、地点MはUTC-1時間45分です。Lが11月18日6時10分、Mが11月17日20時55分という記録は同じ瞬間ですか。両方のUTCの日時を示して答えてください。
4. 地点NのオフセットはUTCより負で、その時計が5月6日9時20分の瞬間、UTCは同日13時50分です。Nのオフセットを符号と時間・分で答えてください。
5. 地点Pの経度と、同じ瞬間のUTCの日時が示されていますが、Pで使う標準時のオフセットは示されていません。Pの標準時を一意に求められるか、「地方時」「標準時」の2語を使い、理由を1つ添えて答えてください。

解答と考え方

1. Gから4時間45分を引くと、UTCは3月8日9時35分です。1時間15分を足し、Hは3月8日10時50分です。Hから1時間15分を引くと9時35分に戻り、そこへ4時間45分を足せばGの14時20分です。両地点のオフセットは正ですが、Hのほうが基準からの進みが小さいため、Hの時計はGより遅くなります。

2. Jの23時40分に2時間15分を足し、UTCは7月10日1時55分です。Kのオフセットを加えると、7月10日5時25分です。逆にKから3時間30分を引いて1時55分、さらに2時間15分を引いて前日の23時40分に戻ります。日付をUTCへの変換の時点で更新できているかが採点の要点です。

3. Lから7時間30分を引くと、UTCは11月17日22時40分です。Mに1時間45分を足しても、UTCは11月17日22時40分ですから同じ瞬間です。このUTCに各オフセットを加えると、Lは翌日6時10分、Mは同日20時55分に戻ります。共通の日時と一致の判断を両方示すことが採点の要点です。

4. Nの時計はUTCの13時50分より4時間30分遅いので、UTC-4時間30分です。UTCから4時間30分を引けば、条件の9時20分に戻ります。逆にNに4時間30分を足しても13時50分です。負という条件と時計の前後関係が一致するかを確かめます。

5. 一意には求められません。経度から考える地方時と、地域で採用する標準時は異なり、標準時のオフセットが与えられていないためです。採点では、求められないという結論と、2語を使った理由の対応を見ます。必要なオフセットが示されれば、その値をUTCに加えることで同じ瞬間の標準時を求められます。

手元に残す要点

UTCにオフセットを加えると地点の時刻、地点の時刻からオフセットを引くとUTCです。
分を含む差は60分を1時間として扱い、日付も一緒に動かします。
経度からの地方時と、採用される標準時を分けます。
答えをUTCへ戻し、元の地点の日時まで再現します。

つまずきの場所を見つける

同じ符号の2地点で誤るなら、差を取る順序を確認します。符号の異なる2地点で誤るなら、UTCを中央に置いて時計の進みと遅れを書き込みます。分だけずれる場合は、オフセットの分を写したか、60分の繰り上げや繰り下げを行ったかを見直します。

個別指導では、まず与件をどの時計の表示として読んだかを本人に説明してもらいます。次にUTCへ戻す式と日付の変化をたどり、最後に答えから元の表示へ戻します。式の符号が合っていても日付が合わなければ、時刻が0時や24時を越えた箇所に戻ります。同じ瞬間を表す2つの時計は、共通のUTCで結び直せます。