「閏秒」

2021-01-18 中國氣象局

　　1990年，用於為國際標準時間計時的原子鐘將要加上一個額外的「閏秒」，以調整原子鐘計時與地球自轉的差別。世界各地的原子鐘將在格林威治時間12月31日23時59分60秒加上這個「閏秒」，那麼「閏秒」是如何產生的呢？它與天文氣象有什麼關係呢？這得從時間概念的演變說起。

　　大家知道，時間測定標準有兩種：一種是「天文時間」，即根據恆星和地球上某地點相對位置來測定當地時間。世界時就是以英國倫敦格林威治天文臺本初子午線為標準，確定地球自轉一圈為24小時一天。但是由於地球轉動的速率不穩定，以地球自轉為標準的「世界時」就顯得不夠精確。另一種是「原子時間」，它是目前最精確的計時系統。原子鐘是通過計量一個單個原子的振蕩次數計時的。時間的基本單位標準物是銫原子的振蕩次數來定義的。原子鐘每天能精確至十億分之一秒。由於地球自轉不象原子鐘那樣有規律，兩者之間慢慢會失去同步，每一年地球自轉會比原子鐘慢十分之幾秒。為了儘量使兩種時間標準在開始的一年（或半年）一致起來，國際上特規定了一種折衷的「協調世界時」。這樣使用「協調世界時」這種計時系統時，就出現了「閏秒」或「跳秒」。這是因為，原子時的秒長與世界時的秒長兩者不相等，其差值累積起來越來越大，為此，國際規定，1972年1月1日起協調世界時佔原子時相差秒數只能是整數，而且協調世界時之差，要保持在0.7秒之內。當這個差值較大時，協調世界時就跳動一整秒，即增加或減少一秒，這一秒就稱為「閏秒」。跳動一秒一般選在年末（12月31日）或年中（6月30日）進行。閏秒有正負之別，正跳秒時，在23時59分60秒之後加一秒；負跳秒時，在23時59分59秒就結束了一天。下一秒就是次日的0時0分0秒了。也有時候，跳秒放在一年中任意一個月的月末來跳動。

　　從1972年以來，每6月到兩年之間有一次「閏秒」。上次「閏秒」在1989年12月。今年的「閏秒」是第16次。

　　「閏秒」的出現，反映了地球日長度、年長度的不均勻，亦即地球轉動速度不穩定，造成的後果是：地球轉動能量的起伏波動，成為地震、海嘯及氣候反常的原因之一。有關專家通過理論分析預見，假如地球自轉速度變化一年中超過5秒，地球上就會出現強烈的地震、特大的海嘯和嚴重的氣候反常。這是因為地球整體的自轉運動和地球大氣環流、海洋流、巖石板塊運動的旋轉運動相當密切，而後者又決定著大氣海洋和板塊的球面等位勢場的形狀，因而也就決定著大氣環流、海洋流和板塊運動的整體和局部。控制「閏秒」是控制地球氣候的一條科學渠道。科學家們正在進行深入探索和研究。隨著人類對可控能源量級的逐步擴大，控制閏秒進而控制地球旋轉，在一定程度上控制大範圍氣候也不是不可能的。 （來源於1991年1月7日《中國氣象報》 作者：曾強吾）

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    方法是：當世界時與原子時之間時刻相差將要超過0.9秒時，就在世界時的時序上加上或減去1秒（稱為閏秒或跳秒）。具體工作由國際時間局確定下來以後，在「閏」、「跳」之前兩個月通知各國，屆時由全球各地的天文臺同步發布（我國由上海天文臺負責）。　　設在巴黎的國際計量局及國際地球自轉研究中心（BIH）在今年元旦進行「閏秒」（加1秒），以協調原子時與世界時之間的時間差值。
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