Karkaussekunti
 |
Tätä artikkelia on ehdotettu lupaavaksi artikkeliksi. Lupaava artikkeli -laatumerkinnän on tarkoitus kertoa, että yhteisön mielestä artikkeli sisältää selkeät perustiedot aiheestaan ja on muutenkin kunnossa. Artikkelin keskustelusivulla voit ottaa asiaan kantaa.
|
Karkaussekunti (joskus myös hyppysekunti[1]) on koordinoituun yleisaikaan (UTC) ajoittain tehtävä yhden sekunnin suuruinen korjaus, jonka tarkoitus on pitää atomikelloilla mitattu UTC-aika lähellä maapallon pyörimisestä mitattua UT1-aikaa.[2] Koska maapallon pyörimisliike hidastuu, atomikelloilla mitattu aika ja luonnollinen vuorokausi saattaisivat joutua epätahtiin. Tämä estetään karkaussekunneilla. Maapallon pyörimisnopeuden vaihtelut eivät kuitenkaan ole ennustettavissa eikä karkaussekunneista voida siten myöskään päättää etukäteen, joten Ranskassa toimiva International Earth Rotation and Reference Systems Service eli IERS-organisaatio päättää karkaussekunneista joka kerta erikseen.[3] Karkaussekuntien vuoksi tarkat tietokoneohjelmat joutuvat varautumaan siihen, että vuorokauden pituus voi olla 86 399, 86 400 tai 86 401 sekuntia.
| Vuosi | 30.06. | 31.12. |
|---|---|---|
| 1972 | +1 | +1 |
| 1973 | 0 | +1 |
| 1974 | 0 | +1 |
| 1975 | 0 | +1 |
| 1976 | 0 | +1 |
| 1977 | 0 | +1 |
| 1978 | 0 | +1 |
| 1979 | 0 | +1 |
| 1980 | 0 | 0 |
| 1981 | +1 | 0 |
| 1982 | +1 | 0 |
| 1983 | +1 | 0 |
| 1984 | 0 | 0 |
| 1985 | +1 | 0 |
| 1986 | 0 | 0 |
| 1987 | 0 | +1 |
| 1988 | 0 | 0 |
| 1989 | 0 | +1 |
| 1990 | 0 | +1 |
| 1991 | 0 | 0 |
| 1992 | +1 | 0 |
| 1993 | +1 | 0 |
| 1994 | +1 | 0 |
| 1995 | 0 | +1 |
| 1996 | 0 | 0 |
| 1997 | +1 | 0 |
| 1998 | 0 | +1 |
| 1999 | 0 | 0 |
| 2000 | 0 | 0 |
| 2001 | 0 | 0 |
| 2002 | 0 | 0 |
| 2003 | 0 | 0 |
| 2004 | 0 | 0 |
| 2005 | 0 | +1 |
| 2006 | 0 | 0 |
| 2007 | 0 | 0 |
| 2008 | 0 | +1 |
| 2009 | 0 | 0 |
| 2010 | 0 | |
| Vuosi | 30.06. | 31.12. |
| Yht. kertaa |
9 | 15 |
| 24 | ||
| TAI − UTC | ||
| 34 | ||
Karkaussekunnit voivat olla joko positiivisia, jolloin UTC-aikaa hidastetaan lisäämällä ylimääräinen sekunti (23.59.60 UTC) vuorokauden loppuun, tai negatiivisia, jolloin yksi sekunti jätetään kokonaan pois (kello siirtyy sekunnista 23.59.58 UTC suoraan sekuntiin 0.00.00 UTC). Negatiivisia karkaussekunteja ei tosin ole koskaan käytetty. Toisin kuin karkauspäivää, karkaussekuntia vietetään kaikkialla maailmassa samaan aikaan, eli esimerkiksi Suomessa kello 1.59.60 talvella tai 2.59.60 kesällä.
Historia
Sekunnin vanha määritelmä
Sekunnin määritelmä oli alunperin, että yhteen aurinkovuorokauteen mahtuu 86 400 sekuntia. Määritelmä oli kuitenkin epätäsmällinen, sillä aurinkovuorokauden pituus vaihtelee suurimmillaan noin 52 sekuntia.
Vuonna 1950[4] sekunti määriteltiin uudestaan tällaisten vaihtelujen välttämiseksi. Uutta määritelmää kutsuttiin keskiaurinkovuorokaudeksi, sillä se kuului niin, että sekunti on 86 400:s osa keskiaurinkovuorokaudesta vuonna 1900.[4]
Määritelmä kuitenkin muutettiin jo kuuden vuoden kuluttua. Uusi efemeridisekunniksi kutsuttu aikamitta oli sata kertaa tarkempi kuin edeltäjänsä. Määritelmä kuului: ”Sekunti on 31 566 925,9747:s osa trooppisesta vuodesta sellaisena kuin se laskennallisesti oli vuonna 1900, tammikuun 0. päivänä kello 12”.[4]
Sekunnin uusi määritelmä
Efemeridisekuntikaan ei ollut käytössä kuin 11 vuotta. Nykyisin sekunnin määritelmä perustuu cesium-atomin spektriin. Määritelmä on: ”Sekunti on 9 192 631 770 kertaa sellaisen säteilyn jakson aika, joka vastaa cesium-133-atomin siirtymää perustilan ylihienorakenteen kahden energiatilan välillä”.[4]
Uusi määritelmä irrottaa sekunnin kokonaan tähtitaivaan tapahtumista, joten atomikelloilla mitattu aika saattaisi joutua epätahtiin maapallon pyörimisen kanssa. Näin tapahtuukin, sillä Auringon ja kuun aiheuttama vuorovesi-ilmiö hidastaa maapallon pyörimistä, tosin vain 1,6 millisekuntia sadassa vuodessa (ks. Vuorokauden piteneminen). Suurempia satunnaisia vaihteluita aiheutuu myös ilmamassojen liikkumisesta ja Maan ytimessä tapahtuvista satunnaisista massasiirtymistä.[4] UTC-aikaan on siis lisättävä karkaussekunti aina silloin tällöin.
Ensimmäinen karkaussekunti lisättiin vuonna 1972[2].
Karkaussekunneista ilmoittaminen
Karkaussekunti voidaan lisätä joko joulukuun tai kesäkuun loppuun. IERS ilmoittaa karkaussekunnin lisäämisestä, tai siitä ettei karkaussekuntia lisätä, kuusi kuukautta etukäteen BULLETIN C -julkaisussaan.
Viimeisin karkaussekunti lisättiin vuonna 2008.[5] Vuoden 2010 joulukuun BULLETIN C:tä ei ole vielä julkaistu, mutta BULLETIN A -ennusteen mukaan UT1- ja UTC-ajan ero olisi tuolloin -0.16909 sekuntia, joten karkaussekuntia ei todennäköisesti tarvita.
Muun muassa radio-ohjattuja kelloja Euroopassa ohjaava DCF77[6] ja useat NTP-palvelimet[7] lähettävät huomautuksia karkaussekunneista. Suomesta UTC-ajan ylläpitoon osallistuu Otaniemessä toimivan Mittatekniikan keskuksen (MIKES) aika- ja taajuussuureiden kansallinen mittanormaalilaboratorio.[8]
Karkaussekuntien saama kritiikki
Karkaussekunnit ovat saaneet myös kritiikkiä,[9] ja on mahdollista että niistä luovutaan vuonna 2013.[10] Karkaussekuntien korvaajiksi on ehdotettu karkaustunteja.[11] Karkaustunti lisättäisiin, kun luonnollisen vuorokauden ja atomiajan ero kasvaa puolta tuntia suuremmaksi. Karkaustunnin kohdalla keskiyön tunnit laskettaisiin 22, 23, 24, 0, 1, 2, jne.
Katso myös
Lähteet
- ↑ Kauko Niemi: Vuodenvaihteessa saamme lisää aikaa 31.10.2005. Tekniikka & Talous. Viitattu 1.7.2010.
- ↑ a b What leap seconds are, how they are implemented and their future. NIST Physics Laboratory. Viitattu 14.6.2010. (englanniksi)
- ↑ International Earth Rotation and Reference Service iers.org. Viitattu 14.6.2010. (englanniksi)
- ↑ a b c d e Uusi Pikkujättiläinen, s. 15. Porvoo: WSOY, 1985. ISBN 951-0-12416-8
- ↑ Päivi Saarilahti: Karkaussekunti pidentää uudenvuoden yötä 29.12.2008. Savon Sanomat. Viitattu 14.6.2010.
- ↑ DCF77 time code 3.5.2005. Physikalish-Technische Bundenstalt (PTB). Viitattu 5.6.2010.
- ↑ David L. Mills: The NTP Timescale and Leap Seconds cis.udel.edu. Viitattu 5.6.2010.
- ↑ Karkaussekunnilla jatkoa uudenvuodenyölle (lehdistötiedote) 29.12.2008. Mittatekniikan keskus. Viitattu 8.7.2010.
- ↑ Olli Sulopuisto: Karkaussekunti pahempi vaiva kuin Y2K 28.12.2008. Digitoday. Viitattu 30.6.2010.
- ↑ 47th CGSIC Meeting - Timing Subcommittee 25.9.2007. U.S. Coast Guard Navigation Center. Viitattu 6.7.2010.
- ↑ Chris Irvine: Scientists propose 'leap hour' to fix time system 18.12.2008. Telegraph.co.uk. Viitattu 2.7.2010.
Aiheesta muualla
- BULLETIN C IERS.