閏秒:名詞釋義,閏秒方法,成因原理,作用影響,不足之處,歷史實施,閏秒展示,現實案

閏秒，是指為保持協調世界時接近於世界時時刻，由國際計量局統一規定在年底或年中（也可能在季末）對協調世界時增加或減少1秒的調整。由於地球自轉的不均勻性和長期變慢性（主要由潮汐摩擦引起的），會使世界時（民用時）和原子時之間相差超過到±0.9秒時，就把協調世界時向前撥1秒（負閏秒，最後一分鐘為59秒）或向後撥1秒（正閏秒，最後一分鐘為61秒）；閏秒一般加在公曆年末或公曆六月末。

目前，全球已經進行了27次閏秒，均為正閏秒。

最近一次閏秒在台北時間2017年1月1日7時59分59秒（時鐘顯示07:59:60）出現。這也是本世紀的第五次閏秒。

基本介紹

中文名：閏秒
外文名：leap second
拼音：rùn miǎo
別名：跳秒
最近一次閏秒：2017年1月1日7時59分59秒

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名詞釋義

1972年，國際計量大會決定，當“世界時”與“原子時” 之間時刻相差超過0.9秒時，就在“協調世界時”上加上或減去1秒，以儘量接近“世界時”，這就是閏秒。

閏秒方法

是否加入閏秒由位於巴黎的國際地球自轉和參考坐標系統服務決定，在格里曆的每年6月或12月的最後一天的最後一分鐘進行跳秒或不跳秒，也就是說每年的這兩個一分鐘並不就是等於60秒，而是在60秒上下變化。

如果正閏秒，則這一秒是被加在第二天的00:00:00前的。當決定加入正閏秒的時候，當天23:59:59的下一秒當記為23:59:60，然後才是第二天的00:00:00。如果是負閏秒的話，23:59:58的下一秒就是第二天的00:00:00了。

目前，尚未出現負閏秒。

成因原理

科學上有兩種時間計量系統：基於地球自轉的天文測量而得出的“世界時”和以原子振盪周期確定的“原子時”。“世界時”由於地球自轉的不穩定（由地球物質分布不均勻和其它星球的攝動力等引起的）會帶來時間的差異，“原子時”（一種較恆定的時制，由原子鐘得出）則是相對恆定不變的。這兩種時間尺度速率上的差異，一般來說一至二年會差大約1秒時間。

1971年國際計量大會通過決議：使用“協調世界時”來計量時間。當“協調世界時”和“世界時”之差超過0.9秒時，國際地球自轉服務組織（IERS）就負責對“協調世界時”撥快或撥慢1秒，這就是閏秒。

作用影響

按照這幾十年來已知的差異來測算，大約5000年後“原子時”會比“世界時”快1個小時，所以就要通過閏秒來進行調整。自1971年首次增加閏秒以來，“協調世界時”已經調整了27個閏秒（截至2017年）。事實上，從1958年“原子時”誕生至2006年，兩個計時系統之間已累計差了33秒，也就是說地球自轉減慢積累了半分鐘左右。

日常生活影響：快一秒慢一秒感覺不出來

閏秒調整對普通民眾的日常生活不會產生影響，時間快一秒慢一秒大家都感覺不出來，更不會出現千禧年千年蟲那樣的問題。到了閏秒這一天，我們的手機時間來自通信基站，會自動調整。一般手錶需要對照電視台、電台手調，電波表可自動調整。大部分電腦需要手動調時，如果電腦安裝了一個校時軟體，就可自動對準了。

航天、軍事影響：一秒鐘飛船已飛過8公里

增加的這“一秒”，對於一些特殊行業來說，足以帶來很大的影響。地球轉了那么多年，誤差日積月累，從量變到質變，如果不設法校準，那么所有的當日都有可能變成昨日。

專家表示，對於航空航天和軍事、潛水、電力部門等科研單位，一秒鐘的誤差足以引起系列影響。

比如在航天領域，飛船1秒鐘就要飛將近8公里的路程，要是差了這1秒，誤差可就大了：飛船軌道可能偏移，飛船著陸地點可能差上十萬八千里，更糟糕的是飛船的安全會受到巨大的威脅。再比如，網路通信上，協調世界時被用在很多網際網路標準中，像網路時間協定就是其中的一種。如果出現1秒的誤差，全世界那么多台電腦一下子都亂了套。

另外，電網故障的維修、電網與電網之間的併網，都需要使用精密時間，如果出了1秒鐘的誤差，甚至有可能是整張電網的停電甚至崩潰。

不增加閏秒的影響

如果不增加閏秒會有什麼影響呢？如果按照世界時與原子時之間時差的累積速度來看（43年減慢了25秒），大概在七八千年後，太陽升起的時間可能就會與現在相差2個小時了，本來中午12點太陽當頭照，而七八千年後就要下午2點太陽才當頭照了。

不足之處

對於授時機構、通信、航天、電子等時間精度要求較高的領域而言需要時間的連續性。有些領域的科研需要“原子時”，全球衛星導航精確到納秒，而衛星發射需要精確到微秒以上。

因此，時間作為一個系統內部參數要求儘可能的連續，閏秒的出現，只能起到彌補和修正的作用，但客觀上導致了時間的中斷。

歷史實施

閏秒展示

以下為協調世界時。

實施年份	6月30日23:59:60	12月31日23:59:60	實施年份	6月30日23:59:60	12月31日23:59:60
1972年	+1秒	+1秒	1989年	——	+1秒
1973年	——	+1秒	1990年	——	+1秒
1974年	——	+1秒	1992年	+1秒	——
1975年	——	+1秒	1993年	+1秒	——
1976年	——	+1秒	1994年	+1秒	——
1977年	——	+1秒	1995年	——	+1秒
1978年	——	+1秒	1997年	+1秒	——
1979年	——	+1秒	1998年	——	+1秒
1981年	+1秒	——	2005年	——	+1秒
1982年	+1秒	——	2008年	——	+1秒
1983年	+1秒	——	2012年	+1秒	——
1985年	+1秒	——	2015年	+1秒	——
1987年	——	+1秒	2016年	——	+1秒
			2017年	1月1日7時59分59秒	+1秒

現實案例

2015年，全球進行閏秒調整。當時，國際標準時UTC(協調世界時，"Coordinated Universal Time"的縮寫)在閏秒調整前後的時間標記為：2015年06月30日的23時59分59秒、2015年06月30日23時59分60秒、2015年07月01日00時00分00秒。由於我國位於東八區（UTC+8），閏秒調整出現在台北時間2015年07月01日上午，當時台北時間的閏秒調整順序為：2015年07月01日07時59分59秒、2015年07月01日07時59分60秒、2015年07月01日08時00分00秒。這次閏秒調整時，國家授時中心的長波、短波、低頻時碼、網際網路、電話和時間戳服務等授時服務信號同時進行了閏秒調整。

中國調整

2015年1月，中科院國家授時中心宣布，我國將在台北時間2015年7月1日的7時59分59秒和全球同步進行閏秒調整，屆時會出現07:59:60的特殊現象。上一次“閏秒”出現在2012年6月。當時，Reddit、Gawker、LinkedIn和Yelp等網站發生了暫時性服務中斷。

閏秒調整對普通民眾的日常生活不會產生影響。從1972年到如今（截至2012年），40年裡已經調過25次了。這幾年沒調，但2005年、2008年，全都有過閏秒，應該說我們日常是感覺不到的。

2015年確定在6月30日進行，屆時，全世界的鐘表都需要撥慢1秒鐘。由於北京處於東八時區，所以將在7月1日7時59分59秒後面增加1秒，屆時會出現7時59分60秒的特殊現象。

2017年確定在1月1日進行，屆時，全世界的鐘表都需要撥慢1秒鐘。由於北京處於東八時區，所以將在1月1日7時59分59秒後面增加1秒，屆時會出現7時59分60秒的特殊現象。

爭議

計時工具

位於經線零度的英國格林威治皇家天文台，實行“平均太陽時”，即太陽直照在該天文移動圖片台子午儀中心子午線上的時間，計算一天的始終。自1972年以來，科學家留意到地球自轉減慢，影響到太陽直照落點時間，天文台要三番四次添加“閏秒 ”，以保持國際公認的“標準時間”地位。

一些科學家便認為，格林威治時間應由位於法國巴黎外的“國際原子時間”（International Atomic Time）所取代，因為後者採用先進技術運算，可準確顯示到小至納秒，何況閏秒添加往往很混亂。此外，從衛星導航、供電到流動通訊等，凡事都可能因為疏忽那1秒，或未能及時在不同時區加閏，引發程式系統問題。

反對者稱，原子時間“太精確”也會帶來問題，因為人類早已習慣以“日居正中”作為中午的標準，但若改用原子鐘計時，在地球越轉越慢的現實之中，五千年後的人類將發現，“日居正中”將是下午1時。另外，GMT計時是大英帝國昔日稱雄世界的見證，事關民族榮耀，英國人顯然不願改用法國計時作為國際標準。

交付表決

全球定位系統服務界面委員會在德克薩斯州沃斯堡舉行的第47屆會議中宣布，他們已經郵寄出停止閏秒的表決案。這項表決案的計畫是：2008年4月：國際電信聯盟的工作小組將遞交給研究小組關於勸說停止閏秒的7A建議項目；在2008年，研究小組將通過經由郵件讓各會員國投票表決該議案；2011年，如果70%以上的會員國同意，國際電信會議將批准該建議案；2013年，如果70%以上的會員國投票廢止閏秒，閏秒將停止使用，並且世界時（UTC）將成為連續的時間刻度尺。

2011年，美國、日本、法國等已向國際電信聯盟遞交了以原子時取代格林威治時間的申請。中、英兩國明確表示反對。我國曾於2008年和2009年在國際電信聯盟會議上，兩次向國際電信聯盟提交過書面建議書，並口頭髮言，表示我國的態度是希望保持現有國際標準時間的定義不變，即繼續保留“世界時”。世界無線電通信大會2012年1月19日晚間決定，將修改現行世界標準時間——“世界協調時”的有關提案推遲至2015年的下次大會上考慮。這意味著，原子時還沒有被接受為新的世界時間標準，源於格林尼治時間的現有時間標準將繼續有效，彌補“世界協調時”和原子時誤差的“閏秒”也將繼續存在。

閏秒頻率

多少年會閏秒？要根據地球自轉速度而定。

對閏秒不了解的朋友可能會問，這個閏秒是不是有固定的添加頻率？比如說，從2008年到2012年相隔四年再次添加一秒，那么這個四年是不是閏秒的添加頻率？對此，中國科學院南京紫金山天文台研究員王思潮解釋，閏秒的添加頻率是不固定的，有時一年添加兩次閏秒，有時7年添加一次閏秒，而這一次添加閏秒的時間是4年，如此“漂浮不定”，這個頻率到底如何計算？

地球的轉速越來越慢，相比幾億年之前，慢了很多。據估算，每過35000年左右，地球上一天的長度就會增長1秒鐘。

同時地球繞太陽公轉的軌道並不是均勻的圓形，而是橢圓形。

大家都知道，橢圓形的軌道有兩個焦點，而太陽只處於其中一個，根據克卜勒定律，相等的時間內掃過相等的面積，地球在相等的時間裡走過的軌道的長度其實是不一樣的，這造成地球離太陽的距離總是變化的，而地球離太陽的遠近，會影響兩者之間的力量對比，從而影響地球自轉的速度。其次，地球本身不是一個正球體，而是一個近似梨形的扁球體，內里的物質不均勻，造成其轉動過程中的不規律性。第三，地球的地軸與太陽之間有個角度，是“歪著脖子”轉動，因為這個夾角，太陽會產生一種想要糾正它的拉力，想使其垂直轉動，但實際上並不可能，地球會產生一種反拉力，使得地球在自轉過程中像陀螺一樣轉動，在每年都會產生歲差，雖然看似可以忽略，但是每兩萬六千年，這個誤差就有一圈。

專家表示，因為潮汐作用的影響，地球的轉速正越來越慢，為了調整我們的計時時間和“地球時間”的差異，會有增添閏秒的現象，從1972年開始，每一次，都是增加閏秒，沒有減少閏秒，因為減少一秒，就是得讓地球轉動變快需要巨大的能量，我們地球上發生的地震、海嘯都不足以產生“秒”一級的能量。

各方觀點

成本巨大

全世界有那么多定位衛星，還有數不勝數的基於時間提供服務的機構，要讓世界各國在同一個瞬間增加一個閏秒，絕非易事。稍有疏忽，電腦、手機、空中交通管制和金融交易市場就會因時間誤差而導致混亂。而且，基於閏秒出現的無規律性和不可預知性，要在設備上預留“置閏”設定也非常麻煩。總而言之，為了多一個“嘀嗒”，全世界要多付出許多人力財力成本。更難的是，隨著全球化的深入，一旦有一兩個國家拒絕採用閏秒、或者沒有精確完成置閏，許多高精度系統就無法在全世界範圍內實現銜接。

那么，何不乾脆全世界統一取消閏秒？事實上，以美國為代表的“實用派”，已經提出取消閏秒的建議。他們認為，既然原子時足夠精準，何不乾脆擯棄由地球和太陽構成的 “天然大鐘”，在軍事、商業、科學測繪等各個領域徹底採用原子時？畢竟這樣一勞永逸。

文化喪失

與此同時，以英國為代表的懷舊派，堅決“捍衛”閏秒存在的必要性。中國科學院上海天文台原台長、上海市天文學會名譽理事長趙君亮認為，這不僅僅是因為格林尼治天文台在英國，更重要的理由是，如果取消閏秒，完全按照原子時生活，將“割裂人類生活的時間與大自然之間的內在聯繫。”有人這樣描述原子時：“作為科技進步的產物，全面採用原子時，意味著人們可以完全擺脫地球自轉與日月更替，孤獨地奔跑在向前的路上。”

根據國際計量局測算，如果沒有閏秒，約5000年後原子時將和世界時差1小時。在更遙遠的未來，原子時意義上的正午，對應的景象則是滿天星斗，這樣一來，許多歷史記載中的“某年某月某日某時，發生某事件”，將很難令後人理解，因為“某時”在彼時，對應的已經是完全另外一副景象。“這種局面意味著人類對於伴隨自我進步的‘時間文化’的一次拋棄”。

閏秒是去是留？這場爭論從1999年開始持續至今，在2012年1月的國際電信聯盟無線通信全會上，決定把“最後決定時刻”推遲到2015年。短暫的1秒，蘊含著深厚的政治經濟博弈。不過趙君亮分析，用“閏分”或“閏時”來取代閏秒可能是個比較好的折中方案。如採用閏分，大約100年調整一次；閏時則是5000多年調整一次。比起每隔若干年就要調整一次的閏秒，這樣至少不太折騰。

閏秒