2012年6月1日星期五

闰秒

科技名词定义

中文名称:闰秒
英文名称:leap second
定义:为保持协调世界时接近于世界时时刻,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对协调世界时增加或减少1s。
应用学科:天文学(一级学科);天体测量学(二级学科)

百科名片

闰秒是指为保持协调世界时接近于世界时时刻,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对协调世界时增加或减少1秒的调整。由于地球自转的不均匀性和长期变慢性(主要由潮汐摩擦引起的),会使世界时(民用时)和原子时之间相差超过到0.9秒时,就把世界时向前拨1秒(负闰秒,最后一分钟为59秒)或向后拨1秒(正闰秒,最后一分钟为61秒); 闰秒一般加在公历年末或公历六月末。2012年3月,中科院国家授时中心宣布我国7月1日进行闰秒调整,届时将现7:59:60。

基本认识
名称释义
  闰秒(或称为跳秒)是对协调世界时作出加一秒或减一秒的调整。国际原子时的准确度为每日数纳秒,而世界时的准确度为每日数毫秒。对于这种情况,一种称为协调世界时的折中时标于1972年面世。为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9秒,在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负一整秒。这一技术措施就称为闰秒。
闰秒方法
  是否加入闰秒由位于巴黎的国际地球自转和参考座标系统服务决定,在格里历的每年6月或12月的最后一天的最后一分钟进行跳秒或不跳秒,也就是说每年的这两个一分钟并不就是等于60秒,而是在60秒上下变化。
  如果闰秒,则这一秒是被加在第二天的00:00:00前的。当决定加入正闰秒的时候,当天23:59:59的下一秒当记为23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。如果是负闰秒的话,23:59:58的下一秒就是第二天的00:00:00了。
  现时所有闰秒都是正闰秒

基本认识

名称释义

  闰秒(或称为跳秒)是对协调世界时作出一秒或一秒的调整。国际原子时的准确度为每日数纳秒,而世界时的准确度为每日数毫秒。对于这种情况,一种称为协调世界时的折中时标于1972年面世。为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9秒,在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负一整秒。这一技术措施就称为

闰秒方法

  是否加入闰秒由位于巴黎的国际地球自转和参考座标系统服务决定,在格里历的每年6月或12月的最后一天的最后一分钟进行跳秒或不跳秒,也就是说每年的这两个一分钟并不就是等于60秒,而是在60秒上下变化。

  如果闰秒,则这一秒是被加在第二天的00:00:00前的。当决定加入正闰秒的时候,当天23:59:59的下一秒当记为23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。如果是负闰秒的话,23:59:58的下一秒就是第二天的00:00:00了。

  现时所有闰秒都是正闰秒。

科学详解

成因原理

  科学上有两种时间计量系统:基于地球自转的天文测量而得出的"世界时"和以原子振荡周

期确定的"原子时"。"世界时"由于地球自转的不稳定(由地球物质分布不均匀和其它星球的摄动力等引起的)会带来时间的差异,"原子时"(一种较恒定的时制,由原子钟得出)则是相对恒定不变的。这两种时间尺度速率上的差异,一般来说一至二年会差大约1秒时间。

  1971年国际计量大会通过决议:使用"协调世界时"来计量时间。当"协调世界时"和"世界时"之差超过0.9秒时,国际地球自转服务组织(IERS)就负责对"协调世界时"拨快或拨慢1秒,这就是闰秒。

作用影响

  按照这几十年来已知的差异来测算,大约5000年后"原子时"会比"世界时"快1个小时,所以就要通过闰秒来进行调整。自1971年首次增加闰秒以来, "协调世界时"已经调整了24个闰秒。事实上,从1958年"原子时"诞生至2006年,两个计时系统之间已累计差了33秒,也就是说地球自转慢了半分钟左右。

不足之处

  对于授时机构、通信、航天、电子等时间精度要求较高的领域而言需要时间的连续性。有些领域的科研需要"原子时",全球卫星导航精确到纳秒,而卫星发射需要精确到微秒以上。

  因此,时间作为一个系统内部参数要求尽可能的连续,闰秒的出现,只能起到弥补和修正的作用,但客观上导致了时间的中断。

历史实施

闰秒展示

  

实施年份 实施日期 实施年份 实施日期 12月31日
1972年 6月30日、12月31日 1987年 12月31日 +1秒
1973年 12月31日 1989年 +1秒
1974年 1990年 +1秒
1975年 1992年 6月30日
1976年 1993年
1977年 1994年
1978年 1995年 12月31日 +1秒
1979年 1997年 6月30日
1981年 6月30日 1998年 12月31日 +1秒
1982年 2005年 +1秒
1983年 2008年 +1秒
1985年 2012年 7月1日

现实案例

  例如,2006年,国际上实施了"闰秒"。由于"北京时间"比"协调世界时"早8个小时,因此我国调整闰秒的时间在2006年1月1日的早晨。当时我国的时钟通过这样的方式拨慢:7时59分59秒、7时59分60秒、8时00分00秒。而通常情况下,时间是从7时59分59秒直接调到8时整的。国家授时中心通过时间频率发播监测控制站的时号程序控制器来调整这1秒钟。授时中心的所有接收时码信息的用户,都以这种方式接收到授时系统中发布的这一调整信息。

中国调整

  2012年3月,中科院国家授时中心宣布,我国将在北京时间7月1日的7时59分59秒和全球同步进行闰秒调整,届时会出现7:59:60的特殊现象。

  朱进解释说,闰秒调整的时机也有明确的规定。规定是在这两个时间系统的差距超过0.9秒的时候,就在每年的6月30日或者12月31日增加一秒,因为现在地球自转一直在变慢,所以总是增加一秒。有一种观点认为,以后可以干脆拿原子钟做我们的时间标准,不去管天文观测的时间了。但是如果经过比较长的时间以后,这样得出的时间和我们的实际感受不一样,比如说中午十二点,太阳没在正南,太阳可能是我们现在上午或者下午的感觉。

  朱进表示,闰秒调整对普通民众的日常生活不会产生影响。朱进表示,这件事其实一直在做,从1972年到现在,40年里已经调过25次了。最近这几年没调,但2005年、2008年,全都有过闰秒,应该说我们日常是感觉不到的。[1]

相关争议

计时工具

  位于经线零度的英国格林威治皇家天文台,实行"平均太阳时",即太阳直照在该天文台子午仪中心子午在线的时间,计算一天的始终。惟自1972年以来,科学家留意到地球自转减慢,影响到太阳直照落点时间,天文台要三番四次添加"闰秒 ",以保持国际公认的"标准时间"地位。

  一些科学家便认为,格林威治时间应由位于法国巴黎外的"国际原子时间 "(International Atomic Time)所取代,因为后者采用先进技术运算,可准确显示到小至纳秒,何况闰秒添加往往很混乱,有时像今年是12月31日结束时添加,但有时却是在6月 30日结束时插入。此外,从卫星导航、供电到流动通讯等,凡事都可能因为疏忽那1秒,或未能及时在不同时区加闰,引发程序系统问题。

  反对者称,原子时间"太精确"也会带来问题,因为人类早已习惯以"日居正中"作为中午的标准,但若改用原子钟计时,在地球越转越慢下,千年后的人类将发现,"日居正中"将是下午1时。另外,GMT计时是大英帝国昔日称雄世界的见证,事关民族荣耀,英国人显然不愿改用法国计时作为国际标准。

交付表决

  全球定位系统服务界面委员会在得克萨斯州沃斯堡举行的第47届会议中宣布,他们已经

邮寄出停止闰秒的表决案。这项表决案的计划是:2008年4月:国际电信联盟的工作小组将递交给研究小组关于劝说停止闰秒的7A建议项目;在2008年,研究小组将通过经由邮件让各会员国投票表决该议案;2011年,如果70%以上的会员国同意,国际电信会议将批准该建议案;2013年,如果70%以上的会员国投票废止闰秒,闰秒将停止使用,并且世界时(UTC)将成为连续的时间刻度尺。

  2011年,美国日本、法国等已向国际电信联盟递交了以原子时取代格林威治时间的申请。中、英两国明确表示反对。2012年1月,拥有145年历史、负责信息通信技术事务的联合国主导机构——国际电信联盟,将最终宣布是否调整。

  我国曾于2008年和2009年在国际电信联盟会议上,两次向国际电信联盟提交过书面建议书,并口头发言,表示我国的态度是希望保持现有国际标准时间的定义不变,即继续保留"世界时"。

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