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时间参考系—协调世界时

世界时和历书时虽然准确度可以达到10-8-10-9数量级,但是对于许多需要高精度时间的应用领域来说,其精度还远远不能满足要求,原子时远比世界时和历书时精确,但对从事如大地测量等与地球角位置密切相关的工作时,又要参考世界时,为了同时适应两种需要,产生了所谓的“协调世界时”,简称UTC。UTC通常用于日常生活,以原子时度量,周期性地(0.5年~2.5年)对其修正1s,以保证UT-UTC不大于0.9s。位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。一般在每年的6月30日、12月31日的最后一秒调整。北京时间(BST)是中国使用的标准时间,在UTC基础上提前了整整8个小时。位于西安临潼的中国科学院国家授时中心(NTSC)负责我国标准时间的产生、保持和发播。

 

UTC信号通过无线电广播网传播。它相对来说是均匀性较高的时标,本质上是原子时;与太阳时的自然过程(升起、降落)有比例关系。

 

UTC是世界时和原子时两种性质完全不同的时间标准协调的产物,由于兼顾了各方面的需求得到了广泛认同。但目前UTC频繁的跳秒给连续计时的系统带来了很大的问题。由于闰秒的累积,截止至2012年7月,TAI在时刻上超前UTC 35 s,即

TAI-UTC=35 s

 

跳秒过程是一种非常规的时间计数,如正闰秒,在跳秒瞬间出现了23时59分60秒;负闰秒,则直接从23时59分58秒跳到00时00分00秒。是否进行UTC的跳秒是通过天体观测决定,没有规律可言。目前3G数字移动通信系统、银行、电力等信息系统均具有统一的时间,UTC跳秒必须人工干预才能实现,消耗了大量人力资源,并造成系统的暂时中断。跳秒过程中系统面临巨大风险。

 

目前人们也日益重视UTC跳秒带来的问题,有专家提出跳秒次数减少,一次跳秒间隔增大。如累计到误差1分钟再进行跳秒。也有专家提出永远取消跳秒。即使100年不跳秒,导致的与历书时的误差也是微乎其微的,不会对人的正常生活造成影响。但最终的决定是跳秒短期内仍不会取消,2012年6月30日进行了最近一次跳秒。表2.1列出了历年来跳秒的情况。

表2.1 历年来的跳秒

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