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时间科普知识:
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时间是什么? 时间如何计量? 什么是世界时? 什么是原子时和协调时? 闰秒是怎么回事? 为什么用夏令时?

闰秒(跳秒)
7年来首次闰秒2005年底实施
  2005年7月4日,国际地球自转服务组织(IERS)发布C公报,协调世界时(UTC)将在2005年底实施一个正闰秒,即增加1秒。届时,所有的时钟将拨慢1秒。具体实施步骤如下:
  UTC协调世界时:
    23时59分59秒(2005年12月31日)
    23时59分60秒(2005年12月31日)
    00时00分00秒(2006年1月1日)
  相应地,北京时间:
    7时59分59秒(2006年1月1日)
    7时59分60秒(2006年1月1日)
    8时00分00秒(2006年1月1日)
  世界时是基于地球自转的一种时间计量系统,原子时是基于原子物理技术的一种更加均匀的时间系统。由于两种时间尺度速率上的差异,一般来说1~2年会差1秒。我们日常生活所用的时间是协调世界时(UTC),它是一种折衷的时间尺度,用原子时的速率,而在时刻上逼近世界时,所用方法就是“闰秒”,也就是协调世界时和世界时之差即将超过±0.9秒时,就对协调世界时作一整秒的调整。
  由于地球自转变慢,而引起到2005年底协调世界时和世界时之差即将越限,因此,国际地球自转服务组织宣布此次闰秒。
  上一次闰秒发生在7年之前的1999年1月1日。国家授时中心在《时间频率公报》中提前数月向全国时间用户通知了这一消息。
  我们日常所用的北京时间既不是原子时(TAI),也不是世界时(UT1),而是协调世界时(UTC)。相对于以地球自转为基础的世界时来说,原子时是均匀的计量系统,这对于测量时间间隔非常重要,但世界时时刻反映了地球在空间的位置,这也是需要的。为兼顾这两种需要,引入了协调世界时(UTC)系统。UTC在本质上还是一种原子时,因为它的秒长规定要和原子时秒长相等,只是在时刻上,通过人工干预,尽量靠近世界时。
  协调世界时(UTC)尽量靠近世界时(UT1)的意思是:必要时对协调世界时作一整秒的调整(增加1秒或去掉1秒),使UTC和UT1的时刻之差保持在±0.9秒以内。这一技术措施就称为闰秒(或跳秒),增加1秒称为正闰秒(或正跳秒);去掉1秒称为负闰秒(或负跳秒)。是否闰秒,由国际地球自转服务组织(英文缩写为IERS)决定。闰秒的首选日期是每年的12月31日和6月30日,或者是3月31日和9月30日。如果是正闰秒,则在闰秒当天的23时59分59秒后插入1秒,插入后的时序是:…58秒,59秒,60秒,0秒,…,这表示地球自转慢了,这一天不是86400秒,而是86401秒;如果是负闰秒,则把闰秒当天23时59分中的第59秒去掉,去掉后的时序是:…57秒,58秒,0秒,…,这一天是86399秒。
  最近的一次跳秒日是1999年1月1日。国家授时中心(陕西天文台)在1998年11月的《时间频率公报》中通知了这一消息,使BPM、BPL时号用户周知。国际地球自转服务组织(IERS)如通知跳秒,该通知至少要提前8周发出。历年UTC跳秒情况列于(表一)。
  跳秒始于1972年1月1日,在此之前UTC相对于TA的调整调整采用调偏频率的方法,调整情况列于(表二)。

           表一 UTC历年跳秒一览表

日  期

跳秒(秒)

UTC - TA(秒)

1972.1.1

-0.1077580

-10

1972.7.1

-1

-11

1973.1.1

-1

-12

1974.1.1

-1

-13

1975.1.1

-1

-14

1976.1.1

-1

-15

1977.1.1

-1

-16

1978.1.1

-1

-17

1979.1.1

-1

-18

1980.1.1

-1

-19

1981.7.1

-1

-20

1982.7.1

-1

-21

1983.7.1

-1

-22

1985.7.1

-1

-23

1988.1.1

-1

-24

1990.1.1

-1

-25

1991.1.1

-1

-26

1992.7.1

-1

-27

1993.7.1

-1

-28

1994.7.1

-1

-29

1996.1.1

-1

-30

1997.7.1

-1

-31

1999.1.1

-1

-32

2000.1.1

0

-32

2001.1.1

0

-32


        表二 UTC相对于TA的调整(UTC-TA)一览表

年份

频率调偏

时刻阶跃

1960

-150×10-10

 

1961

-150×10-10

8月1日0hUT,+50ms

1962

-130×10-10

 

1963

-130×10-10

11月1日0hUT,-100ms

1964

-150×10-10

4月1日, 9月1日0hUT,各-100ms

1965

-150×10-10

1月1日, 7月1日, 9月1日0hUT,各-100ms

1966

-300×10-10

 

1967

-300×10-10

 

1968

-300×10-10

2月1日0hUT,+100ms

1969

-300×10-10

 

1970

-300×10-10

 

1971

-300×10-10

 

1972

0

1月1日0hUT,-107.758ms, 7月1日-1000ms


   值得注意的是原子时与世界时分别来自于两个互不相干的系统,虽然协调时基本上解决了两者之间的协调问题,但是由于地球自转速度越来越慢加之不均匀,按照目前情况,不能排除若干年后出现一年闰几次甚至更多次秒的可能性。



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