时间变量¶
基本思路¶
SAC 的头段区有很多与时间相关的头段变量，包括 nzyear、
nzjday、nzhour、nzmin、nzsec、
nzmsec、b、e、o、a、
f、tn（n=0–9）。正确使用它们的前提是理解 SAC 中的时间概念。这一节将试着说清楚这个问题。
首先，SAC 处理的是地震波形数据，SAC 格式里保存的是时间序列数据。先不管其它的一些台站经纬度、事件经纬度信息，就数据而言，至少需要一系列数据值以及每个数据值所对应的时刻。
在本节接下来的内容中，将严格区分两个高中物理学过的概念：时刻和时间。简单地说，在时间轴上，时刻是一个点，时间是一个线段。
一个简单的例子如下：
2014-02-26T20:45:00.000 0.10
2014-02-26T20:45:01.000 0.25
2014-02-26T20:45:02.000 0.33
2014-02-26T20:45:03.000 0.21
2014-02-26T20:45:04.000 0.35
2014-02-26T20:45:05.000 0.55
2014-02-26T20:45:06.000 0.78
2014-02-26T20:45:07.000 0.66
2014-02-26T20:45:08.000 0.42
2014-02-26T20:45:09.000 0.34
2014-02-26T20:45:10.000 0.25
其中第二列是数据点，每个数据点所对应的时刻放在第一列，格式为“yyyy-mm-ddThh:mm:ss.xxx”。数据点是以 1 秒的等间隔进行采样的。
若把这堆时刻以及数据点直接写入文件中，将占据大量的磁盘空间，读写也很不方便。考虑将某一个时刻定义为参考时刻，并把其它所有的时刻都用相对于该参考时刻的秒数来表示，这样可以简化不少。
比如取“2014-02-26T20:45:00.000”为参考时刻，即
nzyear = 2014
nzjday = 57
nzhour = 20
nzmin = 45
nzsec = 00
nzmsec = 000
则上面的数据可以简化为
00.000 0.10
01.000 0.25
02.000 0.33
03.000 0.21
04.000 0.35
05.000 0.55
06.000 0.78
07.000 0.66
08.000 0.42
09.000 0.34
10.000 0.25
其中第二列是数据点，第一列是每个数据点对应的时刻相对于参考时刻的相对秒数，下面简称其为相对时间。
显然参考时刻的选取是任意的，若取“2014-02-26T20:45:05.000”为参考时刻，则上面的数据简化为
-05.000 0.10
-04.000 0.25
-03.000 0.33
-02.000 0.21
-01.000 0.35
00.000 0.55
01.000 0.78
02.000 0.66
03.000 0.42
04.000 0.34
05.000 0.25
一般来说，会选取一个比较特殊的时刻作为参考时刻，比如第一个数据点对应的时刻，或者地震波形数据中的发震时刻。
下面还是回到以“2014-02-26T20:45:00.000”为参考时刻简化得到的结果。因为数据是等间距的，相对时间这一列完全可以进一步简化，比如用“起始相对时间+采样间隔+数据点数”或者“起始相对时间+采样间隔+结束相对时间”就完全可以表征第一列的相对时间。
SAC 选择了另外一种简化模式，“起始相对时间+采样间隔+数据点数+结束相对时间”，即头段变量中的“b+delta+npts+e”，这其实是存在信息冗余的，这就造就了头段变量 e 的一些特殊性，后面会提到。
按照 SAC 的模式在对相对时间进行简化之后，整个数据可以表示为
nzyear = 2014
nzjday = 57
nzhour = 20
nzmin = 45
nzsec = 00
nzmsec = 000
b = 0.0
e = 10.0
delta = 1.0
npts = 11
0.10
0.25
0.33
0.21
0.35
0.55
0.78
0.66
0.42
0.34
0.25
似乎到这里就结束了。
地震学里的一个重要问题是拾取震相到时（时刻），所以还需要几个额外的头段变量来保存这些震相到时（时刻），不过显然不需要真的把“时刻”保存到这些头段变量中，不然上面的一大堆就真是废话了。SAC 将震相到时（时刻）相对于参考时刻的时间差（即相对时间）保存到头段变量 o、
a、f、tn 中。
综上，SAC 中跟时间有关的概念有三个：
- 参考时刻
由头段变量
nzyear、nzjday、nzhour、nzmin、nzsec、nzmsec决定- 相对时间
即某个时刻相对于参考时刻的时间差（单位为秒），保存到头段变量
b、e、o、a、f、tn（n=0–9）- 绝对时刻
=参考时刻+相对时间
一些测试¶
下面以一个具体的数据为例，通过修改各种与时间相关的头段来试着去进一步理解 SAC 的时间概念。
生成样例数据¶
SAC> fg seis
SAC> lh iztype
iztype = BEGIN TIME
SAC> ch iztype IUNKN
SAC> w seis
lh 是命令 listhdr 的简写，用于列出头段变量的值。ch 是
chnhdr 的简写，用于修改头段变量的值。
备注
这里额外多做了一个操作修改 iztype 的操作，这是由于这个数据稍稍有一点 bug。
iztype 指定了参考时刻的类型，其显示为 BEGIN TIME，实际上其枚举值是 IB，也就是说这个数据选取文件第一个数据点的时刻作为参考时刻，那么 b 的值应该为0。而实际上这个数据的 b
值并不为0，这其实是这个数据的一点小 bug。这也从另一个侧面说明
SAC 只有在修改与时间相关的头段变量时才可能会检查到这个错误/警告，所以这里先将其修正为 IUNKN。
修改文件起始时间 b¶
SAC> r seis
SAC> lh kzdate kztime b delta npts e o a f
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:14.000
b = 9.459999e+00
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.945000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
SAC> ch b 10
SAC> lh
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:14.000
b = 1.000000e+01
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.999000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
修改 b 前后的变化仅在于 b 和 e 值的变化，而参考时刻以及其它相对时间并没有发生变化。
这意味着整段 SAC 数据中的任意一个数据点所对应的时刻都向后延迟了 0.54 秒！这样做很危险，因为 b 和 e 的绝对时刻被修改了，而其它头段如 o、a、f、 tn
的绝对时刻却没有变。
使用的时候必须非常小心：
修改文件结束时间 e¶
SAC> r ./seis
SAC> lh kzdate kztime b delta npts e o a f
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:14.000
b = 9.459999e+00
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.945000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
SAC> ch e 0
SAC> lh
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:14.000
b = 9.459999e+00
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.945000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
可以看到，修改前后所有变量均没有发生变化，即 e 的值是不可以随意改变的，根据上面的结果可知，e 的值是通过 b、
delta、npts的值动态计算的。这也与上一节说到的头段变量冗余问题相符合。不要试图修改 delta、npts，这不科学！
修改 o、a、f、tn¶
这几个头段变量完全是由用户自定义的，因而任何的定义、修改、取消定义都不会对数据的正确性产生影响，因而这里不再测试。
修改参考时间¶
SAC> r ./seis
SAC> lh kzdate kztime b delta npts e o a f
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:14.000
b = 9.459999e+00
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.945000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
SAC> ch nzsec 15
SAC> lh
kzdate = MAR 29 (088), 1981
kztime = 10:38:15.000
b = 9.459999e+00
delta = 1.000000e-02
npts = 1000
e = 1.945000e+01
o = -4.143000e+01
a = 1.046400e+01
试图修改参考时刻，整个 SAC 头段，除了参考时刻外其它时间变量都没有发生变化。根据“绝对时刻=参考时刻+相对时间”可知，这导致所有 SAC 数据点的绝对时刻发生了平移，这一点理论上可以用于校正零飘或者时区，但是由于 SAC 不支持智能判断时间（比如不知道1时80分实际上是2时20分），所以修改时区时需要获取参考时刻6个头段变量，加上时区的校正值，再写入到参考时刻6个变量中，相对较为繁琐，因而若要校正时区，建议直接修改头段变量中的 b 值。
修改发震时刻¶
数据处理中一个常见的需求是修改发震时刻，这可以通过修改头段变量 o
来实现，但是经常需要将参考时刻设置为发震时刻。上面的测试表明，直接修改参考时刻是很危险的，所以 SAC 的 ch 命令提供了 allt 选项来实现这一功能，在 事件信息 一节中会具体解释。
总结¶
将SAC中的时间变量分为三类：
参考时刻：即
nzyear、nzjday、nzhour、nzmin、nzsec、nzmsec；相对时间：即
o、a、f、tn；特殊的相对时间：即
b4；
第二类时间变量可以随意修改，即震相拾取。
第一、三类时间变量的修改会导致数据绝对时刻发生改变。一般通过修改第三类时间变量来校正时间零漂和时区差异。在设置了发震时刻后，应使用
chnhdr 命令的 allt 选项修改第一、三类时间变量。