Что значит всемирное координированное время

Всемирное координированное время

Из Википедии — свободной энциклопедии

Всеми́рное координи́рованное вре́мя (англ. Coordinated Universal Time , фр. Temps Universel Coordonné ; UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1.

Аббревиатура UTC не имеет конкретной расшифровки. Когда в 1970 году требовалось создать не зависящее от языка сокращение, Международный союз электросвязи счёл, что английское [1] CUT — Coordinated Universal Time или французское TUC — Temps Universel Coordonné не подходят на эту роль. Поэтому был предложен нейтральный вариант — UTC [1] .

UTC было введено вместо устаревшего среднего времени по Гринвичу (GMT). Новая шкала времени UTC была введена, поскольку шкала GMT является неравномерной и связана с суточным вращением Земли. Шкала UTC основана на равномерной шкале атомного времени (TAI) и является более удобной для гражданского использования [2] .

Так как между UTC и UT1 разница не превышает 0,9 с [3] , если не требуется высокая точность, может использоваться более общее понятие — всемирное время (UT). В повседневной жизни, когда дробная часть секунд не важна, среднее время по Гринвичу (GMT) может рассматриваться как эквивалент UTC или UT1. В противном случае, когда разница между UTC и UT1 существенна, использования термина среднее время по Гринвичу (GMT) избегают.

Часовые пояса вокруг земного шара выражаются как положительное или отрицательное смещение от UTC.

Следует помнить, что время по UTC не переводится ни зимой, ни летом. Поэтому для тех мест, где есть переход на летнее время, меняется смещение относительно UTC.

Источник

Всемирное координированное время

Универсальное координированное время или UTC (на английском языке Универсальное координированное время ) является временная шкала принята в качестве основы международного гражданского времени большинством стран мира .

Резюме

Описание

UTC — это шкала времени между Международным атомным временем (TAI), которое стабильно, но не связано с вращением Земли, и всемирным временем (UTC), напрямую связанным с вращением Земли и, следовательно, медленно меняющимся. Термин «скоординированы» указывает на то, что скоординированное всемирное время совпадает с международным атомным временем которого он имеет стабильность и точность к целому числу в секундах рядом, что позволяет ей придерживаться универсального времени менее 0,9 сек рядом .

Правильным названием на английском языке Coordinated Universal Time (TUC) будет всемирное координированное время , сокращенно CUT. Эксперты из Международного союза электросвязи согласились определить аббревиатуру, общую для всех языков, но они разделились в выборе языка между французским и английским. В конечном итоге был выбран компромисс UTC, требующий усилий с обеих сторон. Именно такое обозначение используется в стандарте ISO 8601 .

Компромисс по выбору аббревиатуры

Язык	Инициалы	Слова
Французский	ТЫ ЗНАЕШЬ	Всемирное координированное время
английский	РЕЗАТЬ	Всемирное координированное время
Компромисс	универсальное глобальное время	Неформальный английский: всемирное координированное время Неофициальный французский: всемирное координированное время

Международное атомное время

Часовые пояса в Канаде .

Обычный	Передовой	Название часового пояса
UTC — 03:30	UTC — 02:30	Ньюфаундленд
UTC — 04:00	UTC — 03:00	Атлантический
UTC — 04:00		Атлантический
UTC — 05:00	UTC — 04:00	Является
UTC — 05:00		Является
UTC — 06:00	UTC — 05:00	Луга
UTC — 06:00		Луга
UTC — 07:00	UTC — 06:00	Скалистые горы
UTC — 07:00		Скалистые горы
UTC — 08:00	UTC — 07:00	Мирный

Примечание: согласно Конституции Канады , провинции решают, переходят ли они на летнее время или какая часть их территории подлежит этому.

Проблема с универсальным временем (UT) заключается в том, что оно определяет день как среднегодовую продолжительность вращения Земли вокруг своей оси ( средний солнечный день ). Однако это среднее вращение не является постоянным: в долгосрочной перспективе оно медленно замедляется под действием приливов, а в краткосрочной перспективе оно представляет собой непредсказуемую нестабильность: поэтому продолжительность дней UT увеличивается в среднем очень медленно. Но в 1960-х и до недавнего времени для некоторых видов деятельности, включая астрономическую навигацию и слежение за космическими зондами , все еще требовалось всемирное время, то есть всегда относилось к вращению Земли, при этом требовалась максимально стабильная шкала времени .

Первоначально, до введения TAI, атомное время, доставляемое атомными часами, было изменено по частоте, чтобы следовать за вращением Земли и поддерживать разницу между UT и UTC в фиксированных пределах. Эта система быстро стала громоздкой и слишком сложной для реализации. Именно для решения всех этих проблем в 1972 году было установлено нематериальное международное атомное время (TAI), и UTC было привязано к этому TAI.

UTC имеет ту же частоту и частоту, TAI , но отличается на целое число от секунд . Чтобы сохранить разницу между UT и UTC , чтобы быть меньше , чем 0,9 с , обеспечивая при этом целое число секунд отклонения от атомного времени, UTC иногда увеличивается или уменьшается на в полной атомной секунду.

TAI учрежден Международным бюро мер и весов на основе примерно 450 атомных часов, расположенных в более чем 80 лабораториях по всему миру. Часы, включенные в создание TAI, — это атомные часы цезия (

300 часов в 2019 году) и водородные мазеры (

150 в 2019 году). В дополнение к этой панели «стандартных» атомных часов, для калибровки TAI используются стандарты очень высоких характеристик (в основном фонтаны с охлажденными атомами — цезий для первичных эталонов, рубидий, иттербий или стронций для вторичных эталонов), эксплуатируемые некоторыми передовыми лабораториями. частота.

Детали и реализация

Для того , чтобы сохранить всеобщее скоординированное время синхронизированного с вращением Земли, второй прыжком ( прыжок второго английского языка) иногда добавляются или вычитаются в конце месяца июня или декабря . До сих пор эти дополнительные секунды всегда добавлялись, а не вычитались: поэтому время UTC отстает от времени TAI. Эти вставки не являются систематическими, они принимаются Международной службой вращения Земли и систем отсчета (IERS), базирующейся, в частности, в Парижской обсерватории с учетом эволюции вращения Земли.

Чтобы добавить или вычесть секунду, счетчик времени, отображаемый атомными часами, просто изменяется:

Дисплей модифицируется автоматически. Все, что вам нужно сделать, это запрограммировать дату, когда должен произойти второй прыжок.

Исторический

В 1 — й январю 2 006 , добавив вторую. Разница во времени между UTC и TAI снижается до 33 секунд после 32 секунд в течение 7 лет (с 1999 г. ).

В 1 — й Январь 2 009 , добавив вторую. Смещение изменится на 34 секунды.

В 30 июня 2012 г. была добавлена ​​еще одна секунда, в результате чего разница во времени между UTC и TAI составила 35 секунд.

В 30 июня 2015 г. добавлена ​​еще секунда. Таким образом, задержка увеличивается до 36 секунд.

В 31 декабря 2016 г. добавлена ​​еще секунда. Таким образом, задержка увеличивается до 37 секунд.

Источник

О Всемирном Координированном Времени

Разница во времени, ч.

Общая Информация

Всемирное координированное время (UTC) — стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Аббревиатура UTC не имеет конкретной расшифровки. Когда в 1970 году требовалось создать независящее от языка сокращение, Международный союз электросвязи счёл, что английское CUT = Coordinated Universal Time или французское TUC = Temps Universel Coordonné не подходят на эту роль. Поэтому был предложен нейтральный вариант UTС.

UTC было введено вместо устаревшего среднего времени по Гринвичу (GMT). Новая шкала времени UTC была введена, поскольку шкала GMT является неравномерной шкалой и связана с суточным вращением Земли. Шкала UTC основана на равномерной шкале атомного времени (TAI) и является более удобной для гражданского использования.

Часовые пояса

Часовые пояса вокруг земного шара относительно нулевого меридиана выражаются как положительное (к востоку) и отрицательное (к западу) смещение от UTC. Для территорий часового пояса, где используется перевод часов на летнее Время, смещение относительно UTC на летний период меняется.

Часовые пояса обычно определяются как отличающиеся от UTC на целое число часов, хотя в законах некоторых юрисдикций есть особенности, когда речь идет о точности менее секунды. В нескольких юрисдикциях установлены часовые пояса, которые отличаются нечетным целым числом получасовых или четвертьчасовых часов от UT1 или UTC.

Текущее гражданское время в определенном часовом поясе может быть определено путем сложения или вычитания количества часов и минут, указанных в смещении относительно UTC, которое варьируется от UTC-12 на западе до UTC +14 на востоке (см. нашу Интерактивную Карту для более детальной информации).

Использование

UTC используется во многих стандартах Интернета и World Wide Web. Сетевой протокол времени (NTP), предназначенный для синхронизации часов компьютеров через Интернет, передает информацию о времени из системы UTC. Если требуется точность до миллисекунд, ее можно получить с нескольких официальных интернет-серверов UTC.

UTC также является стандартом времени, используемым в авиации, например, для планов полета и разрешений управления воздушным движением. Прогнозы погоды и карты используют UTC, чтобы избежать путаницы с часовыми поясами и переходом на летнее время. Международная космическая станция также использует UTC в качестве стандарта времени.

Источник

Всемирное координированное время

Всемирное координированное время или UTC — это основной стандарт времени, по которому мир регулирует часы и время. Это примерно 1 секунда от среднего солнечного времени на 0 ° долготы и не корректируется для перехода на летнее время . Это фактически преемник среднего времени по Гринвичу (GMT).

Координация передач времени и частоты по всему миру началась 1 января 1960 года. UTC было впервые официально принято как Рекомендация 374 CCIR, Стандартная частота и излучение сигналов времени , в 1963 году, но официальное сокращение UTC и официальное английское название Всемирное координированное время (вместе с французским эквивалентом) не применялось до 1967 года [1].

Система была скорректирована в несколько раз, в том числе на короткий период , в течение которого сигналы времени координации Радиопередача как UTC и «Пошаговое атомное время (СБ)» до того, как новый UTC был принят в 1970 году и реализован в 1972 г. Это изменение также принятый скачок секунд, чтобы упростить настройку в будущем. В этой Рекомендации 460 CCIR «говорится, что (а) несущие частоты и временные интервалы должны поддерживаться постоянными и соответствовать определению секунды системы СИ; (b) шаг регулировки, при необходимости, должен составлять ровно 1 с, чтобы поддерживать приблизительное согласие с Universal Время (UT); и (c) стандартные сигналы должны содержать информацию о разнице между UTC и UT ». [1]

Был внесен ряд предложений по замене UTC новой системой, которая устраняла бы дополнительные секунды. Решение об их удалении было отложено до 2023 года [2].

Текущая версия UTC определяются Международным союз электросвязи Рекомендация (МСЭ-R TF.460-6), выбросы стандартных частот и сигналов времени , [3] и основана на Международном атомное время (TAI) с високосными секундами , добавленных на нерегулярные интервалы для компенсации накопленной разницы между TAI и временем, измеренным по вращению Земли . [4] Дополнительные секунды вставляются по мере необходимости, чтобы UTC оставалось в пределах 0,9 секунды от варианта всемирного времени UT1 . [5] См. Раздел « Текущее количество дополнительных секунд », чтобы узнать количество дополнительных секунд, добавленных к дате.

СОДЕРЖАНИЕ

Этимология [ править ]

Официальное сокращение всемирного координированного времени — UTC . Это сокращение появилось в результате того, что Международный союз электросвязи и Международный астрономический союз хотят использовать одно и то же сокращение на всех языках. Первоначально говорящие на английском языке предлагали CUT («всемирное координированное время»), в то время как носители французского языка предлагали TUC (« temps universel correonné »). Компромисс , который возник был UTC , [6] , которая соответствует образцу для сокращенных вариантов времени (ut0, UT1, UT2, UT1R и т.д.). [7]

Использует [ редактировать ]

Часовые пояса по всему миру выражаются с помощью положительного или отрицательного смещения от UTC , как в списке часовых поясов смещением UTC .

Самый западный часовой пояс использует UTC-12 , что на двенадцать часов меньше UTC; самый восточный часовой пояс использует UTC + 14 , что на четырнадцать часов опережает UTC. В 1995 году островное государство Кирибати переместило атоллы на островах Лайн с UTC-10 на UTC + 14, чтобы все Кирибати были в один день.

UTC используется во многих стандартах Интернета и World Wide Web . Протокол сетевого времени (NTP), предназначенный для синхронизации часов компьютеров через Интернет, передает информацию о времени из системы UTC. [8] Если требуется точность только в миллисекундах, клиенты могут получить текущее UTC с ряда официальных интернет-серверов UTC. Для субмикросекундной точности клиенты могут получить время по спутниковым сигналам.

UTC также стандартное время используется в авиации , [9] , например , для планов полетов и управления воздушным движением . Все прогнозы погоды и карты используют всемирное координированное время, чтобы избежать путаницы с часовыми поясами и переходом на летнее время. Международная космическая станция использует UTC качестве эталона времени.

Радиолюбители часто планируют свои радиосвязи в UTC, потому что передачи на некоторых частотах могут быть приняты во многих часовых поясах. [10]

Механизм [ править ]

UTC делит время на дни, часы, минуты и секунды. Дни обычно обозначаются по григорианскому календарю , но также могут использоваться числа по юлианскому календарю . Каждый день содержит 24 часа, а каждый час — 60 минут. Количество секунд в минуте обычно составляет 60, но с редкой дополнительной секундой вместо этого может быть 61 или 59. [11] Таким образом, в шкале времени UTC секунда и все меньшие единицы времени (миллисекунды, микросекунды и т. Д.) Имеют постоянную продолжительность, но минуты и все большие единицы времени (час, день, неделя и т. Д.) Являются переменной продолжительности. Решения о введении дополнительной секунды объявляются по крайней мере за шесть месяцев в «Бюллетене C», выпускаемом Международной службой вращения Земли и систем отсчета.. [12] [13] Високосные секунды нельзя предсказать заранее из-за непредсказуемой скорости вращения Земли. [14]

Почти все дни по всемирному координированному времени содержат ровно 86 400 секунд СИ, причем в каждой минуте ровно 60 секунд. UTC находится в пределах примерно за одну секунду среднего солнечного времени при 0 ° долготы , [15] , так что, так как средний солнечный день немного длиннее 86400 секунд СИ, иногда последняя минута дня по всемирному координированному времени корректируется до 61 секунды. Дополнительная секунда называется дополнительной секундой. Он составляет общую дополнительную длину (около 2 миллисекунд каждая) всех средних солнечных дней с предыдущей дополнительной секунды. Последняя минута дня по всемирному координированному времени может содержать 59 секунд, чтобы покрыть отдаленную возможность ускорения вращения Земли, но в этом пока нет необходимости. Нерегулярная длина дня означает, что дробные юлианские дни не работают должным образом с UTC.

С 1972 года всемирное координированное время рассчитывается путем вычитания накопленных дополнительных секунд из Международного атомного времени (TAI), которое представляет собой шкалу координатного времени, отслеживающую условное собственное время на вращающейся поверхности Земли ( геоид ). Чтобы поддерживать близкое приближение к UT1 , UTC иногда имеет разрывы, когда он изменяется от одной линейной функции TAI к другой. Эти разрывы принимают форму дополнительных секунд, реализуемых днем ​​нерегулярной продолжительности по всемирному координированному времени. Нарушения непрерывности в UTC произошли только в конце июня или декабре, хотя есть положение, что они произойдут в конце марта и сентябре, а также второе предпочтение. [16] [17] Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS) отслеживает и публикует разницу между UTC и всемирным временем, DUT1 = UT1 — UTC, и вводит разрывы в UTC, чтобы DUT1 оставался в интервале (-0,9 с, +0,9 с).

Как и в случае с TAI, UTC известно только с максимальной точностью в ретроспективе. Пользователи, которым требуется приближение в реальном времени, должны получить его в лаборатории времени, которая распространяет приближение с использованием таких методов, как GPS или радиосигналы времени . Такие приближения обозначаются UTC ( k ), где k — сокращение от лаборатории времени. [18] Время событий может быть предварительно записано относительно одного из этих приближений; более поздние исправления могут быть применены с использованием ежемесячной публикации Международным бюро мер и весов (BIPM) таблиц различий между каноническими TAI / UTC и TAI ( k ) / UTC ( k) по оценке участвующих лабораторий в реальном времени. [19] (Подробнее см. В статье о Международном атомном времени .)

Из-за замедления времени стандартные часы, не находящиеся на геоиде или движущиеся быстро, не будут поддерживать синхронность с UTC. Следовательно, телеметрия часов с известным отношением к геоиду используется для предоставления UTC, когда это необходимо, в таких местах, как местоположения космических аппаратов.

Невозможно вычислить точный интервал времени, прошедший между двумя отметками времени в формате UTC, не обращаясь к таблице, которая показывает, сколько секунд прыжка произошло за этот интервал. В более широком смысле, невозможно вычислить точную продолжительность временного интервала, который заканчивается в будущем и может охватывать неизвестное количество дополнительных секунд (например, количество секунд TAI между «сейчас» и 2099-12-31 23 : 59: 59). Поэтому во многих научных приложениях, требующих точного измерения длинных (многолетних) интервалов, вместо этого используется TAI. TAI также обычно используется системами, которые не могут обрабатывать дополнительные секунды. Время GPS всегда отстает от TAI ровно на 19 секунд (ни одна из систем не зависит от дополнительных секунд, введенных в UTC).

Часовые пояса [ править ]

Часовые пояса обычно определяются как отличающиеся от всемирного координированного времени на целое число часов [20], хотя с законами каждой юрисдикции следует обращаться, если требуется субсекундная точность. В нескольких юрисдикциях установлены часовые пояса, которые отличаются на нечетное целое число получасов или четвертей часов от UT1 или UTC.

Текущее гражданское время в конкретном часовом поясе может быть определено путем добавления или вычитания количества часов и минут, указанного смещением UTC , которое находится в диапазоне от UTC-12: 00 на западе до UTC + 14: 00 на востоке (см. Список смещений времени UTC ).

Часовой пояс, использующий всемирное координированное время, иногда обозначается UTC ± 00: 00 или буквой Z — ссылка на эквивалентный морской часовой пояс (GMT), который обозначается буквой Z примерно с 1950 года. Часовые пояса обозначались последовательными буквами алфавит и часовой пояс Гринвича были отмечены буквой Z, поскольку это была исходная точка. В письме также упоминается «поясное описание» нулевого часа, которое используется с 1920 года (см. Историю часовых поясов ). Так как слово в фонетическом алфавите НАТО для Z — «зулусское», UTC иногда называют «зулусским временем». Особенно это актуально в авиации, где «Зулу» — универсальный эталон. [21] Это гарантирует, что все пилоты, независимо от местоположения, используют одни и те же 24-часовые часы , что позволяет избежать путаницы при перелетах между часовыми поясами. [22] См. Список военных часовых поясов для букв, используемых в дополнение к Z в соответствующих часовых поясах, кроме Гринвича.

На электронных устройствах, которые позволяют настраивать часовой пояс только с использованием карт или названий городов, UTC можно выбрать косвенно, выбрав такие города, как Аккра в Гане или Рейкьявик в Исландии, поскольку они всегда находятся в формате UTC и в настоящее время не используют летнее время . [23]

Летнее время [ править ]

UTC не меняется со сменой сезонов, но местное время или гражданское время могут измениться, если юрисдикция часового пояса соблюдает переход на летнее время (летнее время). Например, местное время на восточном побережье США зимой на пять часов отстает от всемирного координированного времени, но на четыре часа меньше, когда там наблюдается переход на летнее время. [24]

История [ править ]

Шотландско-канадский инженер сэр Сэндфорд Флеминг продвигал всемирные стандартные часовые пояса , нулевой меридиан и использование 24-часовых часов в качестве ключевых элементов в передаче точного времени. [25] Он назвал образовавшуюся систему Космическим временем. [26] На Международной конференции по меридианам 1884 года, проходившей в Вашингтоне, округ Колумбия, было определено местное среднее солнечное время в Королевской обсерватории в Гринвиче в Англии.был выбран для определения универсального дня, отсчитываемого от 0 часов до полуночи. Это соответствовало гражданскому среднему времени по Гринвичу (GMT), используемому на острове Великобритания с 1847 года. В отличие от этого, астрономическое время по Гринвичу начиналось в полдень, через 12 часов после средней полуночи того же дня до 1 января 1925 года, тогда как морское время по Гринвичу начиналось в средний полдень, за 12 часов до средней полуночи того же числа, по крайней мере, до 1805 года в Королевском флоте , но сохранялся намного позже в других местах, потому что он был упомянут на конференции 1884 года. В 1884 году Гринвичский меридиан использовался для двух третей всех диаграмм и карт в качестве основного меридиана . [27] В 1928 году Международный астрономический союз ввел термин всемирное время (UT) для обозначения GMT, при этом день начинался в полночь. [28] До 1950-х годов сигналы времени вещания основывались на UT и, следовательно, на вращении Земли.

В 1955 году были изобретены цезиевые атомные часы . Это обеспечило более стабильную и удобную форму хронометража, чем астрономические наблюдения. В 1956 году Национальное бюро стандартов США и военно-морская обсерватория США начали разработку временных шкал атомных частот; к 1959 году эти временные шкалы использовались для генерации сигналов времени WWV , названных в честь коротковолновой радиостанции, которая их транслирует. В 1960 году военно-морская обсерватория США, Гринвичская королевская обсерватория и Национальная физическая лаборатория Великобританиикоординировали свои радиопередачи таким образом, чтобы временные шаги и изменения частоты были скоординированы, и получившаяся шкала времени была неофициально названа «Всемирное координированное время». [29] [30]

В спорном решении, частота сигналов была первоначально установлена в соответствии со скоростью ЕТ, но затем выдерживает при той же частоте с использованием атомных часов и намеренно позволила отойти от UT. Когда расхождение значительно увеличилось, сигнал был сдвинут по фазе (ступенчато) на 20 мс, чтобы вернуть его в соответствие с UT. До 1960 года было использовано 29 таких ступеней [31].

В 1958 году были опубликованы данные, связывающие недавно установленную частоту цезиевого перехода со второй эфемеридой. Секунда эфемерид — это единица в системе времени, которая при использовании в качестве независимой переменной в законах движения, которые управляют движением планет и лун в Солнечной системе, позволяет законам движения точно предсказывать наблюдаемые положения тела солнечной системы. В пределах наблюдаемой точности эфемеридные секунды имеют постоянную длину, как и атомные секунды. Эта публикация позволила выбрать значение длины атомной секунды, которое соответствовало бы небесным законам движения. [32]

В 1961 году Международное бюро де л’Хер начало координировать процесс всемирного координированного времени на международном уровне (но название всемирное координированное время не было официально принято Международным астрономическим союзом до 1967 года). [33] [34] С тех пор временные интервалы выполнялись каждые несколько месяцев, а частота изменений в конце каждого года. Прыжки увеличились в размере до 0,1 секунды. Это UTC было предназначено для очень близкого приближения к UT2. [29]

В 1967 году секунда СИ была переопределена с точки зрения частоты, обеспечиваемой атомными часами цезия. Определенная таким образом длина секунды была практически равна секунде эфемеридного времени. [35] Это была частота, которая временно использовалась в TAI с 1958 года. Вскоре было признано, что использование двух типов секунд с разной длиной, а именно секунды UTC и секунды SI, используемых в TAI, было плохой идеей. Считалось, что для сигналов времени лучше поддерживать постоянную частоту, и эта частота должна соответствовать секунде SI. Таким образом, необходимо полагаться только на временные шаги, чтобы поддерживать приближение UT. Это было экспериментально опробовано в сервисе, известном как «Ступенчатое атомное время» (SAT), которое отсчитывало с той же скоростью, что и TAI, и использовало скачки 0,2 секунды для синхронизации с UT2. [36]

Также было недовольство частыми скачками в UTC (и SAT). В 1968 году Луи Эссен , изобретатель цезиевых атомных часов, и Дж. М. Р. Винклер независимо друг от друга предложили, чтобы шаг составлял всего 1 секунду. [37] Эта система была в конечном итоге одобрена, наряду с идеей сохранения секунды UTC, равной секунде TAI. В конце 1971 года произошел окончательный скачок ровно на 0,107758 TAI секунд, в результате чего сумма всех малых временных шагов и сдвигов частоты в UTC или TAI в течение 1958–1971 годов составила ровно десять секунд, так что 1 января 1972 года 00:00 : 00 UTC было 1 января 1972 г., точно 00:00:10 TAI , [38] и целое количество секунд после этого. В то же время тиковый курс UTC был изменен, чтобы точно соответствовать TAI. UTC также начало отслеживать UT1, а не UT2. Некоторые временные сигналы начали транслировать поправку DUT1 (UT1 — UTC) для приложений, требующих более близкого приближения к UT1, чем предоставленное сейчас UTC. [39] [40]

Текущее количество дополнительных секунд [ править ]

Первая дополнительная секунда произошла 30 июня 1972 года. С тех пор дополнительные секунды возникали в среднем примерно раз в 19 месяцев, всегда 30 июня или 31 декабря. По состоянию на июль 2019 года в общей сложности было 27 дополнительных секунд, все положительные, в результате чего UTC на 37 секунд отставал от TAI. [41]

Обоснование [ править ]

Скорость вращения Земли очень медленно уменьшается из-за приливного замедления ; это увеличивает продолжительность среднего солнечного дня . Длина секунды в системе СИ была откалибрована на основе секунды эфемеридного времени [32] [35], и теперь можно увидеть, что она связана со средними солнечными сутками, наблюдавшимися между 1750 и 1892 годами, проанализированными Саймоном Ньюкомбом . В результате секунда в системе СИ близка к 1/86400 среднего солнечного дня в середине XIX века. [42] В предыдущие столетия средний солнечный день был короче 86 400 секунд в системе СИ, а в более поздние века он был длиннее 86 400 секунд. Ближе к концу 20-го века продолжительность среднего солнечного дня (также известного как «длина дня» или «LOD») составляла приблизительно 86 400,0013 с. [43] По этой причине UT теперь «медленнее», чем TAI, на разницу (или «превышение» LOD) 1,3 мс / день.

Превышение LOD над номинальными 86400 с накапливается со временем, в результате чего день UTC, изначально синхронизированный со средним солнцем, рассинхронизируется и опережает его. Ближе к концу 20-го века, когда LOD был на 1,3 мс выше номинального значения, UTC работало быстрее UT на 1,3 мс в день, опережая на секунду примерно каждые 800 дней. Таким образом, дополнительные секунды были вставлены примерно с этим интервалом, задерживая UTC, чтобы поддерживать его синхронизацию в долгосрочной перспективе. [44] Фактический период вращения зависит от непредсказуемых факторов, таких как тектоническое движение, и его необходимо наблюдать, а не вычислять.

Точно так же, как добавление високосных дней каждые четыре года не означает, что год становится длиннее на один день каждые четыре года, добавление високосных секунд каждые 800 дней не означает, что средний солнечный день становится длиннее на секунду каждые 800 дней. . Среднему солнечному дню потребуется около 50 000 лет, чтобы удлиняться на одну секунду (со скоростью 2 мс / цикл, где cy означает столетие). Эта скорость колеблется в пределах 1,7–2,3 мс / с. В то время как скорость из — за приливного трения только около 2,3 мс / Сай, то поднятиях из Канады и Скандинавии на несколько метров после последнего ледникового периода временно свели до 1,7 мс / су в течение последних 2700 лет. [45] Таким образом, правильная причина дополнительных секунд заключается не в текущей разнице между фактическим и номинальным уровнем детализации, а в накоплении этой разницы за определенный период времени: ближе к концу 20-го века эта разница составляла примерно 1/800 доли секунды. секунда в день; следовательно, примерно через 800 дней оно увеличилось до 1 секунды (и затем была добавлена ​​дополнительная секунда).

На графике DUT1выше, превышение LOD над номинальными 86 400 с соответствует нисходящему наклону графика между вертикальными сегментами. (Наклон стал меньше в 1980-х, 2000-х и с конца 2010-х до 2020-х годов из-за небольшого ускорения вращения Земли, временно сокращающего день.) Вертикальное положение на графике соответствует накоплению этой разницы во времени, а вертикальные сегменты соответствуют скачку. секунды, введенные для соответствия этой накопленной разнице. Високосные секунды рассчитываются таким образом, чтобы DUT1 находился в вертикальном диапазоне, показанном на этом графике. Таким образом, частота дополнительных секунд соответствует наклону диагональных сегментов графика и, следовательно, избыточному уровню детализации. Временные периоды, когда наклон меняет направление (наклон вверх, а не вертикальные сегменты), — это времена, когда избыточный LOD является отрицательным, то естькогда LOD ниже 86 400 с.

Будущее [ править ]

Поскольку вращение Земли продолжает замедляться, положительные дополнительные секунды будут требоваться все чаще. Долгосрочная скорость изменения LOD составляет примерно +1,7 мс за столетие. В конце 21 века LOD будет примерно 86 400,004 с, требуя дополнительных секунд каждые 250 дней. Через несколько столетий частота дополнительных секунд станет проблемой. [ сомнительно — обсудить ]

Когда-нибудь в 22-м веке потребуется две дополнительных секунды каждый год. Текущее использование только дополнительных дополнительных секунд в июне и декабре будет недостаточным для поддержания разницы менее 1 секунды, и может быть принято решение ввести дополнительные секунды в марте и сентябре. Согласно прогнозам, в 25 веке каждый год потребуется четыре дополнительных секунды, поэтому текущих квартальных вариантов будет недостаточно.

В апреле 2001 года Роб Симан из Национальной оптической астрономической обсерватории предложил добавлять дополнительные секунды ежемесячно, а не дважды в год. [46]

Есть предложение переопределить всемирное координированное время и отменить дополнительные секунды, чтобы солнечные часы очень медленно теряли синхронизацию с гражданским временем. [47] Результирующий постепенный сдвиг движения Солнца относительно гражданского времени аналогичен сдвигу сезонов относительно годового календаря, который возникает в результате того, что календарный год не точно соответствует длине тропического года . Это было бы практическим изменением в области гражданского хронометража, но оно вступило бы в силу медленно в течение нескольких столетий. UTC (и TAI) будет все больше и больше опережать UT; оно совпадало бы со средним местным временем по меридиану, медленно дрейфующему на восток (достигая Парижа и далее). [48] Таким образом, система времени потеряет фиксированную связь с географическими координатами, основанными на меридиане IERS . Если предположить, что в ближайшие столетия не произойдет никаких крупных событий, влияющих на цивилизацию, разница между UTC и UT может достигнуть 0,5 часа после 2600 года и 6,5 часов около 4600 года. [49]

7-я Исследовательская комиссия МСЭ-R и Рабочая группа 7A не смогли прийти к консенсусу относительно того, выдвигать ли предложение на Ассамблее радиосвязи 2012 года; Председатель 7 -й Исследовательской комиссии избран , чтобы продвинуть вопрос к 2012 Радиосвязи Ассамблеи (20 января 2012), [50] , но рассмотрение этого предложения было отложено МСЭ до Всемирной конференции по радио в 2015 году [51] Эта конференция, в в свою очередь, рассмотрел вопрос [52], но окончательного решения принято не было; он только решил продолжить изучение с целью пересмотра в 2023 году [53].

Были сделаны предложения отменить часовые пояса и сделать всемирное координированное время местным временем во всем мире.

Источник