北京时间和马德里时间相差多少？
2018年夏，我在西班牙留学时，写过一篇关于“时差”的文章（详见历史文章）。在文中，我以“国内比欧洲早 7 小时”为基础，对“时差的本质”“如何计算时差”以及“为什么有 0 时区”等问题进行了较为详细的解答。
现在，又有人问我 “ 北京时间和马德里时间相差多少 ” 的问题，其实之前那篇文章已经解答了，只不过很多人可能没找到而已。所以，今天在此将那篇旧文重新发布一下，以作答主之问。
“ 时差 ” 的本质是什么？ 简单说，所谓的 “ 时差 ” 就是由于地球自转产生的 “ 地方时 ” 差异。地球自转会产生两个效应，一个是 “ 日差 ” (diurnal difference)，另一个是 “ 年差 ” (annual difference)。这两个术语容易混淆， “ 日差 ” 是指同一地点一天内 " 地方时 " 的变化，而 " 年差 " 是同一地点一年内的 " 地方时 " 变化。
可以这样简单记忆：日差走一圈，年差转一圈。只要知道某一地点的日差或者年差大小，就可以由此推算出其它任何地点的上述参数(当然，要先确定这些地点的经纬度。否则，一切等于零 )。
如何计算时差？ 为了计算方便，可以先假设一个条件：所有所测地点的经度和纬度都相同，且都为整数。这时，要计算两地间的时差，只需要把两地所在地的经度相差度数除以 15 ，然后取整。例如，北京的经度为东经 116°24'，而马德里经度为西经 40°33'，两者经度相差 136°57' 。用上面的办法来计算，136°57' ÷ 15= 8.43 ，取整后为 9，即马德里比北京晚 9 个小时。同理，巴黎比北京晚 7 个小时；而开罗比北京晚 10 个小时……
上面计算结果看似简单，但实际中往往难以操作。原因有两个：一是大多数国家的首都都不是该国的地理中心，因此其经度和纬度都无法用一个整数来表示；二是世界上有很多岛屿和半岛，这些地方的地势起伏较大，导致所在地点的经度和纬度也无法用整数来表示。对于这种情况，我们可以采取分段计算的办法来解决。
为什么要划分 0 时区？ 在地球上，无论是东半球还是西半球，无论高纬地区还是低纬地区，各地都有昼夜之分。然而，在地球上某个地点，究竟应该采用哪一天的哪个时刻作为该地的 “ 标准时间 ” 呢？这的确是一个难题。
考虑到太阳高度对于一个地方的朝阳、夕阳以及正午有着关键性的影响，因此我们可以在划分完时差以后，再进一步通过数学的方法，求出各地相应的正午时间。这样，问题就转化成了求解一元二次方程(对于东八区和西五区的跨时分区情况还需要进一步讨论 )。当这个方程有解的情况下，它的两根根号下便是该地朝阳和夕阳的时间。
把每个地区的正午时间都加起来，取平均数，这就是地球上 “ 标准时间 ” 了。既然有了 “ 标准时间 ” ，那么那些不能精确计算的地方时问题也就迎刃而解了——用当地 “ 标准时间 ” 加上/减去当地与北京时差，不就有地方时了么！