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概述

大伙都听说过闰月、闰年,但你知道还有“闰秒”吗?1月12日,中科院国家授时中心预告,2015年6月30日(格林尼治时间)实施一个正闰秒,全世界的钟表都需要拨慢一秒钟。这也就意味着,2015年的这天就比平常多出一秒来。这多出来的一秒是从哪来的?它有没有规律?对我们的日常生活又有何影响?

什么是闰秒

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。
目前,全球已经进行了26次闰秒。最近一次闰秒于北京时间2015年7月1日早晨出现,当时北京时间出现了07:59:60的特殊现象。

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。

闰秒的加入

是否加入闰秒由位于巴黎的国际地球自转和参考坐标系统服务决定,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。
如果正闰秒,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。
目前,尚未出现负闰秒。

闰秒频率

对闰秒不了解的朋友可能会问,这个闰秒是不是有固定的添加频率?比如说,从2008年到2012年相隔四年再次添加一秒,那么这个四年是不是闰秒的添加频率?对此,中国科学院南京紫金山天文台研究员王思潮解释,闰秒的添加频率是不固定的,有时一年添加两次闰秒,有时7年添加一次闰秒,而这一次添加闰秒的时间是4年,如此“漂浮不定”,这个频率到底如何计算?
地球现在的转速越来越慢,相比几亿年之前,慢了很多,同时地球绕太阳公转的轨道并不是均匀的圆形,而是椭圆形。
大家都知道,椭圆形的轨道有两个焦点,而太阳只处于其中一个,根据开普勒定律,相等的时间内扫过相等的面积,地球在相等的时间里走过的轨道的长度其实是不一样的,这造成地球离太阳的距离总是变化的,而地球离太阳的远近,会影响两者之间的力量对比,从而影响地球自转的速度。其次,地球本身不是一个正球体,而是一个近似梨形的扁球体,内里的物质不均匀,造成其转动过程中的不规律性。第三,地球的地轴与太阳之间有个角度,是“歪着脖子”转动,因为这个夹角,太阳会产生一种想要纠正它的拉力,想使其垂直转动,但实际上并不可能,地球会产生一种反拉力,使得地球在自转过程中像陀螺一样转动,在每年都会产生岁差,虽然看似可以忽略,但是每两万六千年,这个误差就有一圈。
专家表示,因为潮汐作用的影响,地球的转速正越来越慢,为了调整我们的计时时间和“地球时间”的差异,会有增添闰秒的现象,从1972年开始,每一次,都是增加闰秒,没有减少闰秒,因为减少一秒,就是得让地球转动变快需要巨大的能量,我们地球上发生的地震、海啸都不足以产生“秒”一级的能量。