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閏秒(うるうびょう、英: leap second)とは、現行の協定世界時(UTC) において、世界時(UT1) との差を調整するために追加または削除される1秒である

。

◆ 閏秒による協定世界時(UTC) 調整の仕組み

:次回調整実施予定は脚注を参照

協定世界時(UTC) で2008年12月31日23時台に1秒を追加する調整が実施される予定である。資料1. [外部リンク] "「うるう秒」挿入のお知らせ" 独立行政法人 情報通信研究機構 (NICT) の報道発表: 2008-09-12. 2008-09-12 閲覧。資料2. [外部リンク] "UTC TIME STEP on the 1st of January 2009" INTERNATIONAL EARTH ROTATION AND REFERENCE SYSTEMS SERVICE (IERS): 2008-07-04. 2008-09-12 閲覧。(英語)。

◇ 基準とタイミング

協定世界時(UTC) の世界時(UT1) との差を±0.9秒以内に保つよう、閏秒による調整が実施される。これまでの実際の運用では、調整はすべて正の閏秒(後述)で、典型的にはUT1-UTCが-0.5秒程度のとき挿入され、そこでUT1-UTCが+0.5秒程度にジャンプする。差が-0.2秒台で早々と挿入され+0.7秒台にジャンプすることも、-0.6秒台になってからようやく挿入され+0.3秒台にジャンプすることあったが、差の絶対値で最大0.7秒台はあっても(1972年の導入直後の初期状態を例外として)0.8秒台にはならないように運用されてきている。[外部リンク]http://maia.usno.navy.mil/ser7/ これはDUT1が0.8秒を超えないようにするというCCIR Recommendation 460-4とも合致している。

この調整は国際地球回転事業(IERS。国際観測を実施)が決定する

。実施日は協定世界時(UTC) の月末とされ、年12回の可能性があるが、第一優先が6月末日または12月末日、第二優先が3月末日または9月末日で、これまでの実際の運用では第一優先の6月末日または12月末日だけで間に合っている。実施日23時59分台の末尾で1秒が追加または削除される

(英語): PDF p.10 (原典p.4)。。

現行の協定世界時(UTC) が始まった1972年当時は、世界時(UT1) との差を±0.7秒以内に保つよう6月末日か12月末日に調整することとされていたが、後に基準が緩和され、調整を実施しうる日も増やされた。

◇ 正の閏秒

2008年7月までに計23回実施された閏秒調整はいずれも、追加される1秒(正の閏秒、英: positive leap second)による調整で、協定世界時(UTC) で6月末日または12月末日に1秒が追加された

(英語)。

実施日23時59分59秒の1秒後に、通常なら存在しない23時59分60秒が追加される。協定世界時(UTC) を、23時59分60秒台によって1秒、遅らせる仕組みである。

実施例

:2005年12月31日23時59分59秒 (UTC) の1秒後が、

:2005年12月31日23時59分60秒 (UTC)、ここで1秒追加されて次が

:2006年1月1日0時0分0秒 (UTC) となった。

◇ 負の閏秒

2008年7月までに実施例がないが、削除される1秒(負の閏秒、英: negative leap second)による調整もある。

実施日23時59分58秒の1秒後に通常なら存在する23時59分59秒が削除され、翌日0時0分0秒とされる。23時59分59秒台をとばして、協定世界時(UTC) を1秒、進める仕組みである。

◆ 原子時と世界時

現行の協定世界時(UTC) は、原子時計に基づく国際原子時(TAI) とは1秒の長さが同じで、時刻の差が常に整数秒である。つまり、両者で時刻の値は違っても秒を刻む歩調は共通である。

他方、地球の自転運動が一定しないことから、地球の自転に基づく世界時は1秒の長さが一定しない。

このため、現行の協定世界時(UTC) と世界時(UT1) で時刻に差が生じる。閏秒はこの差を調整するものである。

:参考: 1971年まで使用された旧・協定世界時は国際原子時(TAI) と同調しておらず、世界時(UT2) との差を、歩調を変えることで調整していた。世界時(UT2) は世界時(UT1) の補正版だが、現在は使用されていない。

:1958年1月1日0時…国際原子時(TAI) が、TAI = UT2 で開始される。

:1967年…1秒の定義が、セシウム133原子を用いた現行の定義となる。

:1972年1月1日0時…現行の協定世界時(UTC) が、UTC = TAI - 10秒 に調整されて開始される。

:1972年6月30日…第1回の閏秒調整で、UTC = TAI - 11秒 となる。

:2005年12月31日…第23回の閏秒調整で、UTC = TAI - 33秒 となる。

◆ 解説

前出したが、現行の協定世界時 (UTC) は国際原子時 (TAI) と同調している(時刻の値は違っても秒を刻む歩調は同じ)。国際原子時 (TAI) は、「原子や分子が二つのエネルギー準位間の遷移によって、ある特定の振動数を持つマイクロ波を放射する」原理を利用した原子時計に基づいており、他方、世界時 (UT1) は地球の自転に基いている。

地球の自転に基づく世界時 (UT1) は、太陽が朝に出て夕方に沈むといった、日常生活に関係する時間観念からすれば便利であろう。しかし、地球の自転運動は一定しない

ことから、世界時(UT1) は1秒の長さが一定せず、時の標準を(学術的に)正確に定めるには不向きである。この点では国際原子時 (TAI) は便利だが、地球の自転には従わないから、ずれが拡大すれば理論上は時間観念とも食い違うことになり、やはりこれだけでは時の標準を定めるには不向きである。

国際原子時(TAI) の利点を持つ現行の協定世界時 (UTC) において、世界時 (UT1) の利点をなるべく失わないようにする方法が、閏秒による調整である。1秒の長さや秒を刻む歩調は国際原子時 (TAI) に合わせ、世界時 (UT1) との時刻の差を閏秒による調整で縮めている。

◇ 閏秒と閏日(閏年)

閏秒と閏日(閏年)は無関係である。閏秒が地球の自転の不整と原子時計の間の調整であるのに対して、閏日(閏年に挿入される臨時の2月29日)は地球の公転周期と地球の自転周期が簡単な比になっていないことを調整するためのものである。長期においては、閏秒などの時間調整がなければ正午に夜中などのズレが生ずる。閏日(閏年)がない場合には、カレンダーは12月なのに「北半球の季節は真夏」というズレが起こりうる。

◆ 各種標準時刻サービスでの対応

◇ NTTの時報サービス

NTT東日本・NTT西日本の時報サービス(電話番号117)は過去、正の閏秒の調整には、秒音追加ではなく秒音間隔を伸ばすことで対応している。すなわち、「午前8時58分20秒」の秒音の後、「午前9時」の秒音まで、秒音間隔を通常より1/100秒長い101/100秒にし、秒音100回で101秒となるようにしている

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