R中PDT转PST时区切换异常及lubridate时区分配问题

处理PDT（太平洋夏令时）转PST（太平洋标准时间）的日期时间时，发现R的基础函数as.POSIXct并未在预期的2:00:00切换时区，而是在1:36:14完成切换——2021-11-07 01:36:14之后的所有时间都被标记为PST时区。代码示例如下：

x <- c(
    "2021-11-07 1:00:00",
    "2021-11-07 1:00:01",
    "2021-11-07 1:35:00",
    "2021-11-07 1:36:00",
    "2021-11-07 1:36:10",
    "2021-11-07 1:36:14",
    "2021-11-07 1:36:15",
    "2021-11-07 1:36:30",
    "2021-11-07 1:36:59",
    "2021-11-07 1:45:00",
    "2021-11-07 1:59:59",
    "2021-11-07 2:00:00",
    "2021-11-07 2:30:00"
)
x_pst <- as.POSIXct(x, tz = "PST8PDT")
x_pst
# 输出片段：
# [5] "2021-11-07 01:36:10 PDT" "2021-11-07 01:36:14 PDT"
# [7] "2021-11-07 01:36:15 PST" "2021-11-07 01:36:30 PST"

此外，使用lubridate包处理相同数据时，所有时间（包括切换前的）都被标记为PST时区，代码示例如下：

x_pst <- lubridate::as_datetime(x, tz = "PST8PDT")
x_pst
# 输出：
# [1] "2021-11-07 01:00:00 PST" "2021-11-07 01:00:01 PST"
# [3] "2021-11-07 01:35:00 PST" "2021-11-07 01:36:00 PST"
# [5] "2021-11-07 01:36:10 PST" "2021-11-07 01:36:14 PST"
# [7] "2021-11-07 01:36:15 PST" "2021-11-07 01:36:30 PST"
# [9] "2021-11-07 01:36:59 PST" "2021-11-07 01:45:00 PST"
# [11] "2021-11-07 01:59:59 PST" "2021-11-07 02:00:00 PST"
# [13] "2021-11-07 02:30:00 PST"

x_pst <- lubridate::ymd_hms(x, tz = "PST8PDT")
x_pst
# 输出与上述一致

疑问： #

1. 为何时区切换发生在1:36:14这个特定时间点，而非预期的2:00:00？
2. lubridate为何会将切换前的所有日期时间都分配为PST时区？

会话信息 #

> sessionInfo()
R version 4.3.1 (2023-06-16)
Platform: aarch64-apple-darwin20 (64-bit)
Running under: macOS Sonoma 14.0

Matrix products: default
BLAS:   /System/Library/Frameworks/Accelerate.framework/Versions/A/Frameworks/vecLib.framework/Versions/A/libBLAS.dylib 
LAPACK: /Library/Frameworks/R.framework/Versions/4.3-arm64/Resources/lib/libRlapack.dylib;  LAPACK version 3.11.0

locale:
[1] en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8/C/en_US.UTF-8/en_US.UTF-8

time zone: US/Pacific
tzcode source: internal

attached base packages:
[1] stats     graphics  grDevices utils     datasets 
[6] methods   base     

loaded via a namespace (and not attached):
[1] compiler_4.3.1   generics_0.1.3   tools_4.3.1     
[4] lubridate_1.9.3  timechange_0.2.0

1. 时区在1:36:14切换的原因 #

核心问题是输入的时间字符串未指定时区，as.POSIXct会先将字符串解析为系统本地时区（你的环境是US/Pacific）的时间，再转换为PST8PDT时区。

2021年11月7日的夏令时切换实际发生在UTC时间10:00:00，对应PDT的1:00:00、PST的2:00:00。此时1:00-2:00的墙钟时间属于重叠区间：同一个本地时间会对应两个UTC时间（PDT和PST各一个）。R底层依赖系统tz数据库解析时，会将"2021-11-07 1:36:14"这个歧义时间映射到切换后的PST时区，导致显示的切换点偏移。

如果给输入字符串加上明确的时区标识（比如"2021-11-07 1:00:00 PDT"），就能得到预期的2:00:00切换结果。

2. lubridate全显示PST的原因 #

lubridate的as_datetime和ymd_hms处理无时区时间字符串时，解析策略与基础R不同：它直接将输入视为目标时区（PST8PDT）的墙钟时间，且在夏令时重叠区间，默认选择较晚的时区偏移（即PST，比PDT慢1小时）来避免歧义。

因此，所有处于1:00-2:00重叠区间的时间，都会被lubridate解析为切换后的PST时区，最终所有结果都显示为PST。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Colton Stephens