2011. március: A nyári időszámítás

Minden évben március utolsó vasárnapjának hajnalán óráinkat kettő óráról három órára, október utolsó vasárnapján pedig hajnali három óráról kettő órára kell állítani. Miért kell az idő “természetes múlásába” beleavatkozni?

Az ősidőkben magától értetődő volt, hogy az ember ébrenléte a nappali világosság idejére esett. A mai civilizációra azonban igencsak jellemző, hogy ez az időszak az este irányába tolódott el. Az órák előreállítása azért jó, mert napirendünk megváltoztatása nélkül biztosítja azt, hogy a világossággal jobban egybeessen ébrenlétünk időszaka. Ekkor kevesebb energiát kell világításra használni, ill. úgy is fogalmazhatunk, hogy bizonyos mennyiségű mesterséges világítást természetes napenergiával tudunk helyettesíteni! A nyári időszámítás tulajdonképpen egy „környezetbarát technológia”.

Története

A nyári időszámítás gondolatát először Benjamin Franklin vetette fel 1784-ben írt „An Economical Project” című esszéjében, majd William Willett „The Waste of Daylight” (A világosság elpazarlása) című munkájában tört lándzsát az átállítás hasznos volta mellett. Ő elsősorban azzal érvelt, hogy az emberek nagyon szeretik a hosszú, világos délutánokat, panaszkodnak az ősszel együtt érkező korai sötétedés miatt, ugyanakkor – miként állítólag egy hajnali lovaglás során maga is szemtanúja volt a szép napsütés ellenére még mindig lehúzott redőnyöknek – nem használják ki kellően a természet adta nyári reggeli világosságot. Mindazonáltal a nyári időszámítás bevezetésére 1916-ig várni kellett. Magyarországon is 1916-ban állították át először az órákat. Ebben az időben a nyári időszámítás április végétől szeptember végéig tartott. 1920-tól 1940-ig nem állítottunk semmit, majd 1941-ben ismét bevezettük a nyári időszámítást. A XX. század végéig jellemzően néhány évig tartó alkalmazások és több évtizedes szünetek váltogatták egymást. Legutóbb 1980-ban vezettük be, azóta is folyamatos az évenkénti kétszeri óraátállítás. Az alábbi táblázat megmutatja, hogy az elmúlt közel egy évszázadban pontosan mikor is jártak nálunk az órák a zónaidőtől eltérően.

Az órák átállításának dátuma a történelem folyamán többször is változott. Előfordult olyan is (1941/42-ben), hogy másfél évig érvényben volt a „nyári” (alternatív) idő-számítás. Mindenesetre azért jellemzően tavasztól őszig tartott. A jelenlegi „éra” 1980 húsvétvasárnapján, április 6-án kezdődött, amikor az órákat éjfélkor 1 órára kellett átállítani. Ezt követően még három évig a közép-európai idő (KözEI) szerinti éjfél volt a nevezetes időpont, majd 1984-ben bevezették a ma is használatos, KözEI szerinti 2 órakor történő átállásokat. A tavaszi óraátállítás dátuma 1981 óta mindig március utolsó vasárnapja. A nyári időszámítás 1980 és 1995 között szeptember utolsó vasárnapján ért véget, 1996 óta viszont – az Európai Unióban alkalmazott gyakorlatot követve – október utolsó vasárnapján állítjuk vissza óráinkat.

Nemzetközi helyzet

Az óraátállítást hazánkon kívül ebben az évben további 71 országban végzik el (ebből tíz olyan ország van, ahol csak bizonyos területeken, tartományokban teszik ezt). Európában teljesen általános a nyári időszámítás használata, egyedül Izland nem alkalmazza azt. Ázsiában viszont Oroszországon kívül csak a Közel-Kelet néhány országában, illetve Azerbajdzsánban és Örményországban állítják át az órákat. Afrikában Egyiptom, Namíbia és Tunézia alkalmazza a nyári időszámítást. Az amerikai kontinensen sem egységes a kép. Kanada, az Egyesült Államok és Mexikó legnagyobb részén átállítják az órákat, mindhárom országnak vannak azonban olyan területei, ahol ez nem történik meg (pl. Arizona az Egyesült Államokban – viszont a Navajo rezervátum a kivétel kivétele: Arizona e szegletében használják a nyári időszámítást). Kubában és a Bahama-szigeteken is alkalmazzák, viszont a délebbre fekvő szigeteken nem. Dél-Amerika déli részén is szokás az évenkénti kétszeri átállítás, ellentétben a kontinens egyenlítőhöz közelebbi területeivel. A határvonal Brazíliát épp kettészeli! Ausztrália Queensland és az Északi terület kivételével használja a nyári időszámítást – az ottani nyár alkalmával –, ám az átállás időpontjának tekintetében eltérés mutatkozik a tartományok között. Új-Zélandon is állítgatnak, viszont Óceánia szigetvilágára ez már nem jellemző. Érdekes, hogy a kérdésben az Antarktisz is megosztott: a magas földrajzi szélesség ellenére például a Déli-Sarkon lévő bázison szeptember végétől április elejéig nyári időszámítás van érvényben. Olyan antarktiszi állomás is van azonban, ahol nincs óraátállítás.

A teljes áttekintést az országok (és a kérdéshez eltérően viszonyuló tartományok) nagy száma mellett az is nehezíti, hogy időről időre megváltoznak a helyi szabályozások. Nálunk a már említett 1996-os módosítás volt az eddigi utolsó – melynek során a nyári időszámítást októberre is kiterjesztettük. Az Amerikai Egyesült Államok és Kanada viszont nem sokkal ezelőtt hajtott végre változtatásokat. 2006-ig a két ország területén április első vasárnapjától október utolsó vasárnapjáig tartott a nyári időszámítás. 2007-től kezdve azonban a tavaszi óraátállítás március második vasárnapján, míg az őszi átállítás november első vasárnapján történik – tehát mintegy egy hónappal ők is kiterjesztették az alkalmazás időtartamát, ami így közel nyolc hónapot ölel már fel!
Jelentős tábort alkotnak azok az országok, amelyek ma ugyan nem alkalmaznak nyári időszámítást, viszont a történelmük során már volt rá példa. Ebbe a népes csoportba tartozik sok ázsiai (többek között Kína, Mongólia, India és Japán) és afrikai ország (például Algéria, Líbia, Dél-Afrikai Köztársaság), valamint Dél-Amerika trópusi égövbe eső országainak zöme is (Brazília északi tartományai, Peru, Bolívia, Kolumbia, Ecuador).

A nyári időszámítás a Föld országaiban. A kékkel jelölt országok alkalmazzák a narancssárgával jelöltek korábban alkalmazták, de jelenleg nem, a piros színűek pedig soha nem alkalmaztak nyári időszámítást.

Ha a világtérképre tekintünk, némi közelítéssel azt mondhatjuk, hogy jelenleg az egyenlítőhöz közel fekvő, trópusi országok jellemzően nem alkalmaznak nyári időszámítást, míg a magasabb földrajzi szélességeken fekvő, mérsékelt égövi országok többnyire igen. Ez korántsem nevezhető véletlennek. Vizsgáljuk meg kicsit közelebbről a hátterét!

Hol, mikor és mennyit nyerhetünk?

Kiindulásképpen tegyük fel a következő kérdést: Egy adott földrajzi helyen mikor (az év mely szakában) és mennyivel éri meg átállítani az órákat annak érdekében, hogy a világosság és az ébrenlét lehető legjobb illeszkedését érjük el?

A világosságra kétféle definíció kínálkozik leginkább: a mindennapokban többnyire a napkeltétől napnyugtáig, ill. a hajnali polgári szürkület kezdetétől az esti polgári szürkület végéig tartó időszakot értjük alatta.

Mikor éri meg „világosság megtakarításának céljából” (a nyári időszámítás angol elnevezése Daylight Saving Time) eltérni a zónaidőtől? Könnyen belátható, hogy akkor és csak akkor, ha a zónaidő alkalmazása mellett előfordul sötétségre eső ébrenlét és világosságra eső alvás is. Amennyiben ugyanis a sötétség teljes egészében az alvási időszakra esik, akkor a teljes ébrenlét a világosság tartományában helyezkedik el – az illesztés tökéletesnek mondható. Másfelől, ha a világosság teljes időtartama az ébrenléti időszakra esik, akkor – még ha az ébrenlét a sötétségre is átnyúlik – sem javítható már a világosság kihasználása.

Ha feltételezzük, hogy a napi ébrenléti idő egybefüggő, hossza pedig rögzített (és mindig az órák járásához igazodik), akkor – mivel nyilván a napi világosság is egybefüggő – a jobb illeszkedés érdekében az ébrenléti időszak eltolása jöhet szóba: ez óráink bizonyos mértékű előre-, ill. visszaigazításával érhető el.

{mosimage}

Elméletileg két olyan eset lehetséges, amikor érdemes átállítani az órákat:

1.) Amikor az emberek felkelnek, még sötét van, s amikor nyugovóra térnek, még világos van. Célszerű megoldás: az órák visszaállítása.
Tekintettel arra, hogy a világosság időszakát a Nap delelése két egyenlő hosszúságú részre osztja, ez az eset csak úgy valósulhat meg, ha az ébrenléti időszak kezdetétől a Nap deleléséig hosszabb idő telik el, mint utóbbitól az ébren töltött időszak végéig. Társadalmunkra viszont éppen az a jellemző, hogy a „dél előtti” (ébrenléti) időszak rövidebb, a „dél utáni” pedig hosszabb. A tipikus ébrenléti időszak közepe mindig a Nap delelése után következik be. Ez alól persze lehetnek kivételek. Kína például egységes zónaidőt használ, melynek alapjául a keleti hosszúság 120. fokának helyi középideje szolgál. Ez azt jelenti, hogy az ország nyugati részén, a 75. hosszúsági foknál a zónaidő és a helyi középidő különbsége mintegy 3 óra. Így a Nap delelése átlagosan 15 órakor következik be, amellyel gyakorlatilag az ébrenlét és a világosság közepe szinte egybeesik. Többek között talán ezzel is magyarázható, hogy Kína nem alkalmaz nyári időszámítást. Mivel azonban ez az eset nem tekinthető általánosnak, így ezzel most nem foglalkozunk.

2.) Amikor az emberek felkelnek, már világos van, s amikor nyugovóra térnek, már sötét van. Célszerű megoldás: az órák előreállítása.
Ez tipikus eset, amely nálunk leginkább a nyári félévben jellemző.
A sarkvidéki tél idején a nap 24 óráját sötétség tölti ki. Ekkor nyilvánvalóan nincs mit optimalizálni. Ha fokozatosan „növeljük” a világosság időtartamát, először az történik, hogy a világosság egy rövid ideig tartó ajándék az ébrenléti időszak közepe táján. Nincs értelme eltolni az ébrenlétet, hiszen a világosság kihasználtsága teljes. Egyszer csak a világosság kezdete eléri a felkelés időpontját. Ekkor a már említett aszimmetria miatt az ébrenléti időszak mindenképpen sötétségben ér véget este. Ez a legkedvezőbb helyzet az óraigazításra, hiszen az esti sötétség helyett inkább a reggeli világosság idején célszerű tevékenykedni – a természetes napfény mellett. Mindaddig, amíg az órák előreállítása során a reggeli világosság növekményét „fedezi” az esti sötétség csökkenése, egyértelműen a világosság kezdete és a felkelés közötti időszaknak megfelelő fénymennyiséget nyerhetjük meg. Amikor azonban a világosság hossza eléri az ébrenlét hosszát, az említett eltolás azt fogja eredményezni, hogy a világosság és az ébrenléti időszak teljes mértékben egybeesik. További világosság-növekmény esetén már azt tapasztaljuk, hogy az este sötétben ébren töltött idő kevesebb, mint a felkelés előtti világosság. Ha ez utóbbi mértékével eltolnánk az időbeosztást, a nyugovóra térés idejét is világosra hoznánk előre! Tehát a reggeli világosság átalvását esti világosság átalvására cserélnénk, ami már nyilvánvalóan nem érné meg a fáradságot és a biológiai óra felborítását. Ekkor az előreállítás optimális mértékét már a sötétség beállta és a lefekvés közötti időtartam adja meg, ez lesz a szűk keresztmetszet. Az elérhető világosság-növekmény tehát az évnek abban a szakaszában lesz maximális, amikor a világosság és az ébrenlét hossza megegyezik.
Ha képzeletben még tovább „nyújtjuk” a világosságot, akkor egyszer csak bekövetkezik az az állapot, amikor óraállítás nélkül is egybeesik az ébrenlét vége és a sötétedés. Ekkor már az ébren töltött idő teljes egészében a világosságra esik, az alternatív időszámítás újból okafogyottá válik. Ezután már a fehér éjszakák, ill. az éjféli Nap birodalma következik…

Nézzük meg ezek után, hogy a fentiek milyen következményekkel járnak az egyes földrajzi helyekre (szélességekre) nézve! (A számítások során felhasznált algoritmusok forrása: Csillagászat (szerk.: Marik Miklós; Akadémiai Kiadó, Budapest, 1989.), 38–42. és 69–75. oldal. Először a Nap ekliptikai hosszúságát, majd deklinációját kell meghatározni. A deklináció és a földrajzi szélesség megadja a nevezetes napmagasságokhoz tartozó óraszögeket, amikből az időegyenlet felhasználásával megkapjuk a világosság és sötétség határainak helyi középidőben kifejezett időpontjait. Ez szükség esetén zónaidőre alakítható át. Ezen adatokból már könnyen meghatározható az ébrenléti időszakra eső világosság lehetséges növekménye. Az alábbi ábrákon látható a „világosság-megtakarítások” elérhető mértéke néhány földrajzi szélesség esetében.

Az egyenlítő táján ugyan folyamatosan nyerhetnénk – világosságot – az órák előreállításával, ám a nyereség mértéke csak minimálisan függ az évszaktól (sokkal inkább az időegyenlítés határozza meg azt). Ez abból következik, hogy lényegesen nem változik a nappal és az éjszaka hossza, mivel a Nap a horizontra közel merőleges síkban látszik mozogni. Itt a „nyereség” kihasználására leginkább az időzónák határainak módosítása jöhetne szóba, nem pedig az – évszakspecifikus – alternatív időszámítás.

Ahogy távolodunk az egyenlítőtől, azt tapasztalhatjuk, hogy a „megtakarítható” világosság mennyisége egyre inkább ingadozni kezd az évszak függvényében. Ennek oka az, hogy a nappalok hossza is egyre erőteljesebben változik, lévén, hogy a Nap olyan – laposabb – horizont feletti pályákat ír le, amelynek apróbb párhuzamos elmozdulására is érzékenyen reagál a nappal – vagyis a horizont feletti pályaív – hossza. Amíg a földrajzi szélesség nem olyan magas, hogy a világosság időtartama valamikor is elérje az ébrenlétét, az éves „megtakarítási” görbének egy csúcsa van, mégpedig a – félgömbnek megfelelő – nyári napforduló környékén. (Az ábrákon a 25. szélességi körök esete.)
Miközben haladunk a magasabb szélességek felé, elérjük azt a pontot, ahol valamikor az év folyamán a nappal hossza már el tudja érni (és meg is haladja) az ébrenlét hosszát. A megtakarítást jelző görbe itt már két maximumot vesz fel. Itt a nyári napforduló idején – a korábban említettek szerint – az jelenti a korlátozó tényezőt, hogy este kevés a sötétben ébren töltött idő, amit reggeli világosságra lehetne váltani (l. 50. szélességi körök). Amint közeledünk a sarkvidékekhez, a maximumhelyek a napéjegyenlőségek felé vándorolnak, és a napfordulók tájékán egyre inkább elveszíti relevanciáját az alternatív időszámítás kérdése, hiszen itt már egész napon át a világosság, vagy éppen a sötétség uralkodik (l. 75. szélességi körök).

Hazánk esetében már megfigyelhető a kettős maximum jelensége. Májusban és augusztusban több mint 2 órával is érdemes lenne előreállítani az óráinkat! Az ábrán  az alapfeltevések alapján négy esetet különböztettünk meg:

a.)    az ébrenléti időszak 6-tól 22 óráig tart; a polgári szürkület is világosság
b.)    az ébrenléti időszak 7-től 22 óráig tart; a polgári szürkület is világosság
c.)    az ébrenléti időszak 6-tól 22 óráig, a világosság napkeltétől napnyugtáig tart
d.)    az ébrenléti időszak 7-től 22 óráig, a világosság napkeltétől napnyugtáig tart

Az ábrára tekintve néhány érdekesség tűnhet fel. A b.) esetben az év minden napján nyerhetnénk egy kicsit, hiszen még a téli napforduló idején is 7 óra előtt elkezdődik a polgári szürkület (ez azonban Nyugat-Magyarországra már nem igaz). A c.) esetnek az a különlegessége, hogy a görbe nem törik meg, maximuma pedig június 15-ére esik. Ez azzal magyarázható, hogy ebben az esetben az esti sötétségben ébren töltött idő mindig elegendően nagy ahhoz, hogy az órák előreállításával „ne veszítsük el a vámon azt, amit megnyerünk a réven”.

A c.) kivételével mindegyik görbe azt mutatja, hogy a nyári időszámítás jelenlegi formájában teljes tartama alatt többletvilágosságot biztosít. Sőt, annak kezdetét több héttel is előre lehetne hozni (ahogy azt az USA és Kanada is tette nemrég). A c.) grafikon azt mutatja, hogy a nyári időszámítás csak 7 hónapig előnyös, azonban a jelenlegi gyakorlattal ellentétben március közepétől október közepéig. Ha ezt vennénk alapul, akkor október második felében már nem lenne érdemes eltérnünk a közép-európai zónaidőtől.

Egyéb vonatkozások

A nyári időszámítás bevezetésével energiamegtakarítás alapvetően abból származik, hogy a hosszabb délutáni világosság miatt a háztartásokban és az intézményekben kevesebb energiát kell világításra fordítani úgy, hogy közben reggel sem keletkezik többletigény. Mai adatok szerint Magyarországon a nyári időszámítás alkalmazásával közel 200 GWh villamos energiát takaríthatunk meg. Ez hozzávetőlegesen 1 napra jutó országos villamosenergia-felhasználásnak, avagy egy kisebb méretű hazai város egész évi áramfogyasztásának felel meg.

Az Európai Bizottság által 2007 őszén készített beszámoló az előnyök között említi, hogy a nyári időszámítás a tovább tartó természetes fény révén kedvez a szabadidős tevékenységeknek, ugyanakkor az energiamegtakarítással összefüggésben kiemeli, hogy a reggeli (korábbi) fűtés többletenergiát igényel.

Többen azzal érvelnek, hogy a légkondicionáló berendezések elterjedésével a hosszú délutáni világosság azért nem előnyös, mert az emberek a munkából hazaérve így több ideig használják azokat. A közvilágítás pedig addig üzemel, amíg a sötétség tart – függetlenül attól, hogy hány óra van –, így itt megtakarítás úgysem érhető el. A mezőgazdasági munkát végzők napirendje szintén inkább a természetes fényviszonyokhoz alkalmazkodik. Tény, hogy nagy tábora van a támogatóknak és az ellenzőknek is. Mindazonáltal más természetű, közvetett előnyök is járhatnak az óraigazítással. Az Egyesült Államokban például többeket az óraállítás emlékeztet a füstjelző berendezések elemeinek szükséges cseréjére…

A nyári időszámítás bevezetése a közlekedés tekintetében nálunk már nem okoz problémákat. Fontos, hogy minden környező országban egyszerre állítják az órákat. Éppen az EU szabályozásától történő egyedi eltérés lenne az, ami nehézségeket okozna.

A nyári időszámítás végső soron azért alakult ki, mert a modern társadalom napi életritmusa néhány órás késésbe került a természet (a Föld forgása) által diktált ritmushoz képest. Kicsit szimbolikusan úgy is fogalmazhatunk, hogy óráink átállítása az energiamegtakarításon túl abban is segít, hogy közelebb kerüljünk a természethez, amelytől sok tekintetben eltávolodtunk.

A Meteor 2008/7-8. számában megjelent cikk internetes változata.