Vamos a intentar exponer los problemas que presenta la actual hora oficial de España y sus posibles soluciones desde sus fundamentos físicos y matemáticos y su desarrollo histórico evitando populares ocurrencias que son, stricto sensu, terraplanismo.
En este escrito, tratamos de evitar tanto disparates terraplanistas como que eliminar el horario de verano “nos robaría horas de sol” o que “cuando más al norte viajas más horas de sol hay” o hipérboles delirantes como que “tenemos una hora nazi” o que “la hora de Londres es para matarnos a trabajar”.
Simplificaciones necesarias para obtener un modelo matemático sencillo.
En primer lugar, antes de introducir nuestro modelo matemático, vamos a describir el sistema físico que estamos estudiando, que va a ser un sistema simplificado para que, sin llegar a simplificar en exceso volviéndolo un modelo poco ajustado a la realidad, no se nos complique innecesariamente nuestro modelo matemático.
Vamos a realizar una pequeña simplificación que tiene una afectación muy pequeña en la precisión de nuestros cálculos. Suponemos que la Tierra es una esfera perfecta (aunque está achatada por los polos, no afecta mucho a nuestros cálculos) que gira sobre sí misma respecto a un eje fijo (es decir, consideramos la rotación de la Tierra, pero despreciamos su precesión y su nutación, movimientos de magnitud muy pequeña con relación a su rotación) y respecto al Sol siguiendo una órbita elíptica de excentricidad nula (es decir, una esfera, una aproximación muy buena porque su excentricidad es muy pequeña).
Modelo matemático de las horas diarias de sol.
En lael siguiente corte transversal de la Tierra (elaboración propia) vamos a describir de forma cualitativa la duración del día durante los solsticios en las distintas regiones que delimitan los paralelos. En el solsticio de verano en el hemisferio norte (solsticio de invierno en el hemisferio sur) hay 24 horas de sol al norte del círculo polar ártico y 0 horas de sol al sur del círculo polar antártico. Entre esas dos latitudes, vemos que las horas de sol disminuyen al disminuir la latitud. En el solsticio de invierno en el hemisferio norte (solsticio de verano en el hemisferio sur) hay 0 horas de sol al norte del círculo polar ártico y 24 horas de sol al sur del círculo polar antártico. Entre esas dos latitudes, vemos que las horas de sol aumentan al disminuir la latitud. Siempre hay 12 horas de sol en el ecuador, punto equidistante entre los círculos polares, al igual que en cualquier otro día del año. Además, vemos que el trópico de Cáncer es el paralelo en el que el Sol llega al cénit durante el solsticio de verano del hemisferio norte y el trópico de Capricornio es el paralelo en el que el Sol llega al cénit durante el solsticio de verano del hemisferio sur. Por la simetría del dibujo, vemos que su latitud (norte o sur) se corresponde con la inclinación axial de la tierra, que es, aproximadamente 23° 26’.
Ahora, procedemos a una descripción cuantitativa que nos permita calcular las horas de sol en una latitud cualquiera en un día cualquiera, no necesariamente en días señalados como los solsticios o los equinocios. Con nuestras simplificaciones, podemos describir este fenómeno con las siguientes fórmulas:
Donde Δt representa el tiempo medido en horas transcurrido entre el amanecer y el anochecer medido en horas, δmax la inclinación axial medida en grados sexagesimales y φ la latitud de la ciudad correspondiente. Vemos que δ varía a lo largo del año entre δmax y -δmax.
La siguiente imagen (elaboración propia) se muestra cómo varía δ a lo largo del año.
Con el propósito de simplificar las fórmulas, x mide años y empezamos a contar los días desde el equinocio de primavera. Vemos que la primera ecuación no tiene por qué tener valor real. Para simplificar, consideramos únicamente el hemisferio norte y valores de δ positivos, es decir, entre el equinocio de primavera y el equinocio de otoño. Vemos que la ecuación no tiene valores reales para valores de φ superiores a
lo que en el solsticio de verano definde la latitud del círculo polar ártico. Para valores mayores de φ, hay 24 horas de sol. Realmente, estamos ante una función definida a trozos.
Si δ toma valores positivos (del equinocio de primavera al equinocio de otoño en el hemisferio norte):
Si δ toma valores negativos (del equinocio de otoño al equinocio de primavera en el hemisferio norte):
Del tiempo solar local a los husos horarios.
En cada punto de la superficie de la Tierra, llamamos mediodía al instante de tiempo en el que el Sol está más alto en el cielo. Gracias a que estamos considerando que la traslación se realiza siguiendo una esfera en vez de una elipse con excentricidad no nula, el tiempo transcurrido entre cada mediodía siempre es el mismo. Por supuesto, sin considerar los días y las noches australes y boreales dentro del círculo polar ártico y del círculo polar antártico. Dividiendo en 24 partes iguales el tiempo transcurrido entre dos mediodías consecutivos cualesquiera, ya tenemos la duración de una hora solar. Estableciendo, por motivos de simetría, que el mediodía se corresponde con la hora 12, ya tenemos todo lo necesario para definir la hora solar local.
Aunque este sistema sería el más preciso posible, siguiendo nuestro modelo simplificado, es extraordinariamente poco útil en países industrializados. En particular, el desarrollo del ferrocarril, que se tuvo que enfrentar a una hora oficial distinta en cada estación, hizo evidente que era necesario buscar un nuevo sistema. La primera hora unificada se la debemos al miembro de la Royal Society Isambard Kingdom Brunel y a su empresa Great Western Railway, compañía ferroviaria británica que transportaba pasajeros y mercancías entre Londres y Bristol, que rápidamente llegó a la conclusión de que era mucho más útil disponer de una hora única para toda la línea en vez de una hora distinta por estación.
Sin embargo, el ferrocarril no era la única actividad productiva deseosa de un mejor sistema horario, el transporte marítimo y otros sectores también tenían mucho que ganar. Además, incluso limitándose al ferrocarril, no era muy práctico que cada compañía operara con una hora oficial distinta sin conversiones claras entre sí. El siguiente gran avance se lo debemos al ingeniero canadiense Sandford Fleming, que propuso un sistema mundial unificado que dividiera a la superficie de la Tierra en 24 zonas horarias divididas por meridianos equidistantes, es decir, cada 15 grados nos encontraríamos un meridiano que definiría una nueva zona horaria. Nótese que utilizar esta división permite operar únicamente con horas enteras para convertir un instante de tiempo de una zona horaria a otra, algo muy beneficioso e incluso esencial en una época muy lejana a nuestros modernos sistemas informáticos.
Para que el sistema triunfara, era necesaria una iniciativa política ambiciosa, que en este caso vino gracias al presidente estadounidense Chester Alan Arthur, gran conocedor del enorme potencial que tenía para la industria, la defensa, el comercio y la administración que convocó la Conferencia Internacional del Meridiano en 1884. Lo primero fue definir una zona horaria central, cuyo meridiano central fue el que pasa por Greenwich. A partir de ahí, se establecieron 12 zonas al este y otras 12 al oeste, lo que implica que hay dos zonas horarias superpuestas con un día de diferencia, algo conveniente para evitar que la hora oficial de territorios insulares muy cercanos situados en el antimeridiano de Greenwich y con gran cercanía política, muy cercano al estrecho de Bering, tuvieran 23 horas de diferencia.
Como se observa en la siguiente imagen (Wikimedia CC BY-SA 3.0), Nueva Zelanda y la Isla Howland (territorio no incorporado de los Estados Unidos) comparten la misma hora con un día de diferencia. A pesar de que el meridiano de Greenwich permite que la línea de cambio de fecha se ubique en un territorio casi despoblado, se hacen algunas concesiones para acomodar este sistema a la realidad política de la región.
Además, en dicha conferencia, fue necesario que cada estado parte eligiera en qué zona horaria o zonas horarias establecería su hora oficial, puesto que no resultaba nada práctico una interpretación demasiado estricta que no respetara las fronteras políticas. En el caso español, se acordó adoptar la hora central (GMT, Greenwich Mean Time) para todo lo que actualmente sigue siendo territorio español con la excepción de Islas Canarias, donde se adoptó una hora menos (GMT-1). Esta decisión, refrendada por María Cristina de Habsburgo-Lorena, otorgó a España una hora oficial acorde al nuevo sistema internacional que se ajustaba muy bien con la hora solar haciendo muy pocos compromisos. Este sistema se fue adoptando en todo el mundo, no sin algún contratiempo como el odio antibritánico de Francia que la llevó a intentar boicotear que el meridiano central llevara el nombre de un distrito londinense, por sus ventajas evidentes en cada vez más sectores, como las bolsas de valores que ya operaban por telegrafía, la floreciente industria de la radiotelegrafía o la naciente industria aeronáutica.
Los fundamentos del horario de verano.
El origen moderno del horario de verano se remonta al inventor británico William Henry Willet, que se inspiró en prácticas ya empleadas anteriormente de forma poco sistemática para intentar ahorrar energía. El fundamento del horario de verano se basa en que la población se suele despertar con la salida del Sol, a la que le suceden tareas domésticas para continuar con otras actividades como el trabajo o el estudio, lo que resulta en que el amanecer ocurre algo antes del comienzo de dichas actividades incluso en invierno, sin irnos a latitudes extremas. Durante el verano, hay margen para adelantar el reloj y empezar el estudio o el trabajo siendo plenamente de día, con la ventaja añadida de que se dispone de más tiempo de sol durante las horas de hocio, lo que reduce el gasto energético. Al menos, ésa es la teoría.
La gran inauguración del moderno horario de verano ocurrió en Alemania en 1916, en plena Primera Guerra Mundial, que supuso una enorme demanda de carbón para su economía de guerra y obligó a adoptar medidas que pudieran reducir su consumo sin afectar al esfuerzo bélico, no pasando demasiado tiempo hasta que otras naciones industrializadas cuyo territorio metropolitano se situara en latitudes simulares también adoptaran dicha medida. En España se adoptó de forma irregular según la gravedad de las penurias de la muy precaria economía española de dicha época. En cualquier caso, debido a que España era un país más cercano a la zona intertropical y a que su economía estaba mucho menos desarrollada que la de grandes potencias como el Reino Unido y su Imperio, el ahorro fue muy escaso, porque la actividad económica de gran parte de la población resultaba en una economía casi de subsistencia donde la hora oficial tenía muy poca importancia.
Para la elaboración de la siguiente tabla, seguimos con nuestro modelo simplificado, que nos ofrece datos muy próximos a la realidad con la ventaja de disponer de un tratamiento matemático más sencillo.
Donde Δt representa el tiempo transcurrido entre el amanecer y el anochecer medido en horas, δ la inclinación axial (estamos considerando el solsticio de verano) y φ la latitud de la ciudad correspondiente.
| Ciudad | Latitud | Tiempo de sol en el solsticio de verano | Tiempo de sol en el solsticio de invierno | Diferencia entre solsticios |
| Madrid | 40° 25′ N | 14h 53’ | 9h 6’ | 39% |
| Edimburgo | 55° 57′ N | 17h 19’ | 6h 40’ | 62% |
Como se puede observar, en en emisferio norte, cuanto más al norte se encuentre una ciudad (sin llegar al círculo polar ártico, donde la noche boreal vuelve el cambio irrelevante) más justificado está el horario de verano puesto que la diferencia entre las horas de sol es mayor. En el ejemplo anterior, en Madrid, en el solsticio de verano, el amanecer sería a las 04:34 y el anochecer, a las 18:26, unos instantes muy desplazados respecto a la actual hora oficial.
Cambios de la hora oficial en España durante el franquismo.
Durante la época franquista, ocurrieron en España dos cambios en la hora oficial. El primero fue muy simbólico y ocurrió de forma inmediatamente posterior a la reunión de Franco con Hitler en Hendaya, entonces parte de la Francia ocupada. Entre otras medidas como el envío de la División Azul, se decidió adelantar una hora la hora oficial de España (de GMT-1 a GMT para Islas Canarias y de GMT a GMT+1 en el resto del territorio) como muestra de la buena sintonía entre el régimen franquista y el régimen nazi (GMT+1). Aunque el Boletín Oficial del Estado señalara que dicho cambio era temporal hasta nuevo aviso, ningún gobernante posterior ha tenido a bien revertir dicho cambio.
El segundo cambio no fue simbólico sino mucho más pragmático. En pleno desastre económico de los últimos años del franquismo debido a que la Crisis del Petróleo afectó especialmente a una economía muy publicitada por Fraga pero extremadamente frágil y muy expuesta a fenómenos económicos internacionales, se decidió volver a aplicar el horario de verano, al igual que ya lo estaban haciendo muchos otros países europeos. Sin embargo, a diferencia de la época anterior, se decidió aplicarlo sobre el horario previamente modificado, estableciendo GMT+1 para Islas Canarias y GMT+2 para el resto del territorio durante la época estival. Nuevamente, fue oficialmente una medida temporal que ningún gobernante posterior ha tenido a bien revertir.
Situación actual e inconvenientes presentados.
Como se muestra en la siguiente imagen (Wikimedia CC BY-SA 3.0) en la que sólo se muestrea el horario de verano, la hora oficial de España está bastante desplazada respecto a la hora solar correspondiente a su latitud.En la siguiente tabla resumen, presentamos la evolución histórica de la hora oficial de España en sus diversas regiones y cómo se relaciona con la hora solar local.
| Sistema de hora oficial | Parte occidental de Islas Canarias. | Resto de Islas Canarias. | Parte occidental de Galicia. | Resto del territorio español |
| Sistema adoptado por María Cristina. | GMT-1 Leve adelanto (está cerca del meridiano divisor) muy poco relevante respecto a su huso horario geográfico (GMT-2). | GMT-1 Correspondencia exacta con su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT Leve adelanto (está cerca del meridiano divisor) respecto a su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT Correspondencia exacta con su huso horario geográfico (GMT). |
| Horario de verano de María Cristina. | GMT Adelanto grande respecto a su huso horario geográfico (GMT-2). | GMT Adelanto respecto a su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT+1 Adelanto grande respecto a su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT+1 Adelanto respecto a su huso horario geográfico (GMT). |
| Sistema adoptado por Francisco Franco. | Ídem. | Ídem. | Ídem. | Ídem. |
| Horario de verano de Francisco Franco. | GMT+1 Adelanto muy grande respecto a su huso horario geográfico (GMT-2). | GMT+1 Adelanto grande respecto a su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT+2 Adelanto muy grande respecto a su huso horario geográfico (GMT-1). | GMT+2 Adelanto grande respecto a su huso horario geográfico (GMT). |
Como se observa, las zonas más afectadas por un sistema de hora oficial tan discordante con la hora solar son la parte más oriental de Islas Canarias y la parte más oriental de Galicia, teniendo ésta el problema añadido de la diferencia horaria con Portugal (GMT y GMT+1 en horario estival).
Los cambios tecnológicos como la iluminación LED (que ha vuelto irrelevante el gasto energético debido a la iluminación) y los cambios sociales como los horarios laborales más flexibles y las nuevas formas de ocio han provocado que el horario de verano haya perdido su motivación económica.
Tal vez, la solución más sencilla para mejorar la zona horaria de España sea recuperar su primer sistema formal de hora oficial, el adoptado en 1884. Desde entonces, todos los cambios realizados o bien son improcedentes (cambio motivado para mostrar afinidad por el régimen nazi) o bien han quedado obsoletos (horario de verano) por los cambios tecnológicos y sociales. Es el primer sistema el que supo combinar la adopción sistemática del nuevo sistema internacional, el rigor geográfico y el pragmatismo económico.
Desde luego, invitamos al lector a añadir su aportación en forma de comentario, sin caer en terraplanismos ni en hipérboles nada edificantes.