Un secondo intercalare , chiamato anche secondo aggiuntivo o secondo intercalare, è un metodo occasionale utilizzato per regolare il tempo universale coordinato , meglio conosciuto con la sua abbreviazione UTC .
Un salto di secondo rende possibile, da un lato, mantenere questo tempo universale coordinato vicino al tempo solare - ordinario ma variabile, e, dall'altro, assicurargli la stessa affidabilità del tempo atomico - insolito ma stabile. È infatti il tempo atomico internazionale (TAI) che determina la durata standard di un secondo .
L' Osservatorio di Parigi è responsabile della comunità internazionale per la gestione di questo sistema di misurazione del tempo correttivo. A1 ° gennaio 2020 e dalla sua introduzione in 1972, Sono stati aggiunti 27 secondi intercalari.
I secondi intercalari sono secondi aggiunti (o eventualmente sottratti dal) Tempo coordinato universale (UTC) per adattarlo alle variazioni della velocità di rotazione terrestre . Il flusso del tempo universale coordinato è impostato per essere lo stesso di quello del tempo atomico internazionale (TAI). È quindi molto stabile. Tuttavia, questo tempo atomico internazionale è dissociato dal tempo solare medio . Quest'ultimo però è usuale per noi perché è legato al tempo universale (UT1), cioè alla rotazione della Terra. Ma quest'ultimo sta lentamente cambiando. Molti fattori più o meno periodici influenzano questa instabilità. Il fattore dominante a lungo termine è il rallentamento della rotazione terrestre a causa della dissipazione di energia nei fenomeni di marea . In generale, la data del secondo intercalare successivo non è prevedibile con precisione.
Da 1986, UTC è definito dalla raccomandazione ITU-R 460-6 : il suo scopo è l'uso del calendario civile basato su una precisa misurazione scientifica del tempo. Il tempo atomico internazionale è estremamente stabile, poiché è stabilito da una serie di orologi atomici . Stabilisce una scala isocrona regolare per uso scientifico. È stabilito dall'International Bureau of Weights and Measures . È costituito da una serie di oltre 300 orologi atomici sparsi in tutto il mondo; è totalmente dissociato dalla rotazione terrestre. L'instabilità del TAI è parecchi milioni di volte inferiore a quella dell'UT1 legato alla Terra. Questo è il motivo per cui UTC è stato allineato con TAI da allora1972, piuttosto che in UT1 come era stato in precedenza il caso da allora 1961.
Si specifica che UTC e TAI dovrebbero differire solo di un numero intero di secondi. I secondi bisestili vengono aggiunti o cadere alla fine all'ultimo minuto dell'ultimo giorno del mese precedente il 1 ° luglio e il 1 ° gennaio . Inoltre, se il rallentamento o accelerazione della rotazione terrestre dovessero aumentare in modo che la deviazione massima di 0,9 s non può più essere garantita nello stesso periodo di 6 mesi, sarebbe possibile inserire o sottrarre un ulteriore secondo intermedio prima 1 ° aprile o 1 ° ottobre .
Nel giorno programmato, il secondo secondo 23:59:59 UTC viene conteggiato alle 23:59:60 UTC che sarà seguito dalle 00:00:00 del giorno successivo. In questi casi, il giorno del 30 giugno o del 31 dicembre ha una durata di 86.401 secondi invece dei soliti 86.400.
Se la rotazione della Terra accelerasse, sarebbe anche possibile sottrarre un secondo da 23:59:58 a 00:00:00 senza che quel giorno ci siano 23:59:59. In tal caso, il giorno del 30 giugno o del 31 dicembre avrebbe una durata di 86.399 secondi invece dei soliti 86.400. Questo non è mai accaduto prima ed è altamente improbabile che accada dato il rallentamento a lungo termine della rotazione terrestre.
In pratica, fin dall'inizio, sono stati aggiunti secondo salto quando la differenza tra UTC e UT1 avvicinò 0,6 s o anche meno.
È l'Ufficio centrale del Servizio internazionale di rotazione terrestre e sistemi di riferimento situato presso l' Osservatorio di Parigi che decide sull'introduzione dei secondi intercalari e li annuncia in anticipo attraverso una newsletter, il Bulletin.C, pubblicato ogni 6 mesi. La differenza tra TAI e UTC è data dall'ultima edizione del bollettino C. Lo IERS pubblica anche nel suo bollettino D, la differenza DUT1 = UT1 - UTC con una precisione di 0,1 secondi destinata agli utenti che hanno bisogno di accedere a UT1 per meglio di 0,9 secondi. Questa correzione consente in particolare di migliorare la precisione della longitudine dei sistemi di geolocalizzazione e di navigazione terrestre. È possibile accedere al valore corrente di questa differenza dall'ultima versione del bollettino D (-0,2 s da2 maggio 2019).
| Anno |
30 giugno 23:59:60 |
31 dicembre 23:59:60 |
|---|---|---|
| 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 | 0 |
| 2011 | 0 | 0 |
| 2012 | +1 | 0 |
| 2013 | 0 | 0 |
| 2014 | 0 | 0 |
| 2015 | +1 | 0 |
| 2016 | 0 | +1 |
| 2017 | 0 | 0 |
| 2018 | 0 | 0 |
| 2019 | 0 | 0 |
| 2020 | 0 | 0 |
| Anno |
30 giugno 23:59:60 |
31 dicembre 23:59:60 |
|---|---|---|
| 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 |
| diciannove ottantuno | +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 |
Il tempo universale (UT1) e il tempo atomico internazionale (TAI) furono sincronizzati nel 1958. Prima dell'introduzione del tempo universale coordinato (UTC) in1972, l'offset totale di UT1 da TAI aveva raggiunto esattamente dieci secondi tra 1958 e 1971. Scegliamo quindi un offset iniziale di questa stessa durata tra UTC e TAI. Il1 ° gennaio 1972 00:00:00 UTC era così 1 ° gennaio 1972 00:00:10 TAI.
La tabella accanto fornisce la data e l'ora dell'aggiunta dei secondi intercalari, in ora UTC. Per ottenere l'ora legale di un paese, aggiungiamo la differenza con UTC del proprio fuso orario , compreso, se del caso, la differenza dovuta al periodo estivo . Per Francia, Belgio e Svizzera, viene aggiunta un'ora all'ora UTC indicata, fino a quando non viene introdotto il cambio stagionale. Quindi aggiungere un'ora in inverno e due ore in estate. In questi paesi, questo secondo intercalare è stato quindi aggiunto tra 0:59:59 e 1:00:00 in poi1 ° gennaio 2006. Per il Quebec, devi sottrarre 5 ore in inverno e 4 ore in estate.
A 1 ° gennaio 2017, in 45 anni, sono avvenute 27 aggiunte di un secondo. Questo porta quindi il ritardo tra UTC e TAI a 37 s . In media, sono stati effettuati ogni 19 mesi. L'intervallo di tempo più lungo senza modifiche è stato osservato tra il secondo intercalare di31 dicembre 1998 e quello di 31 dicembre 2005.
Uno dei motivi della mancanza di consenso sul modo corretto di gestire i secondi intercalari nei sistemi informativi è che il quadro normativo POSIX (la cui stretta aderenza è una condizione sine qua non per molti sistemi) è incoerente quando si tratta di This is UTC: POSIX richiede sia giorni che sono ancora lunghi solo 86.400 secondi sia date che rappresentano UTC. È quindi a priori impossibile che un programma C rappresenti correttamente l'UTC (quindi l'ora legale) e sia contemporaneamente compatibile con POSIX. È comunque possibile implementare soluzioni alternative.
I sistemi informativi sono di gran lunga i più colpiti: l'inserimento del secondo intercalare può causare, a seconda di come viene implementato, discontinuità o ambiguità nella scala temporale del sistema che possono portare a gravi disfunzioni.
I sistemi di posizionamento satellitare sono marginalmente influenzati, tutti usano come scale temporali continue sopraelevate come l'ora GPS. È più nei sistemi a valle, che utilizzano SPS che i problemi rischiano di manifestarsi: tra pochi anni si aggiungeranno ai sistemi esistenti ( GPS , Glonass ) i sistemi Galileo (Europa), GAGAN / IRNSS (India), Beidou (Cina), MTSAT Satellite Augmentation System (en) / QZSS (Giappone). Queste costellazioni satellitari, oltre a consentire il posizionamento, l'ora di trasmissione e consentono di impostare i ricevitori su una scala temporale, ad esempio UTC . È quindi importante che tutti questi sistemi trasmettano la stessa scala temporale, per consentire la loro interoperabilità e, inoltre, è importante la continuità di questa scala comune.
Sebbene sia tecnicamente più facile fare a meno dei secondi intercalari, la loro eliminazione pone comunque dei problemi, la cui risoluzione ha un costo. Ma pesano poco sulla bilancia con tutti i sistemi che non sono garantiti per elaborare correttamente i secondi intercalari e funzionerebbero meglio senza di essi.
I periodi di inserimento del secondo intercalare creano condizioni favorevoli al "risveglio" di insetti che sono passati inosservati in condizioni normali. Sono possibili varie soluzioni alternative al problema posto ai sistemi informativi dalla discontinuità della loro scala temporale del sistema. Quella applicata da Google consiste nel "diffondere" l'inserimento del secondo intercalare nel giorno che precede l'evento: per fare ciò, i server di Google che distribuiscono l'ora tramite protocollo NTP, distribuiscono un tempo gradualmente spostato di qualche millisecondo in più per trovare finalmente un tempo di sistema in fase con UTC dopo aver inserito il secondo intercalare. Alcuni sistemi operativi per computer hanno deciso di integrare in modo permanente la gestione dei secondi intercalari. Questo è il caso del sistema operativo Windows di Microsoft, dalla versione 10. Altri, per la loro costruzione (Linux in particolare a causa di POSIX), non lo consentono.
Dal 1999 c'è stato un dibattito che suggerisce di abbandonare i secondi intercalari nella loro forma attuale. La domanda fondamentale che si pone è decidere se il tempo debba mantenere il suo ancoraggio astronomico, legato alla rotazione della Terra o se dobbiamo abbandonare questo ancoraggio per un tempo continuo ma puramente artificiale. La risposta deriva più da considerazioni storiche, sociali, politiche o anche filosofiche che da considerazioni puramente tecniche.
La risoluzione dei problemi tecnici (principalmente la discontinuità delle scale temporali dei sistemi informativi) dipende essenzialmente dall'implementazione di buone pratiche ingegneristiche.
La proposta di risoluzione per abolire i secondi intercalari era all'ordine del giorno dell'Assemblea delle radiocomunicazioni dell'UIT tenutasi dal 16 al20 gennaio 2012(Commissione WP7A). L'incontro precedente (8-13 ottobre 2008) aveva mostrato uno spostamento nell'opinione delle organizzazioni interessate verso una ridefinizione di UTC rimuovendo i secondi intercalari, trasformando l'UTC in una scala continua. La differenza DUT1 tra UTC e UT1 verrebbe quindi trasmessa dall'IERS in modo continuo (ad esempio tramite Internet) e non più a passi di 0,1 s .
Nel gennaio 2012, se il principio dell'eliminazione dei secondi intercalari era la posizione di maggioranza tra le delegazioni più influenti, i metodi di attuazione così come apparivano nella risoluzione sottoposta alla discussione ponevano almeno tanti problemi quanti ne ponevano. un "tempo universale coordinato" UTC senza un secondo intercalare non è più universale o coordinato. Ci si aspettava che la risoluzione andasse a una votazione e la risoluzione passasse - le ultime informazioni hanno dato la grande maggioranza dei paesi interessati a favore della risoluzione - ma gli argomenti del Regno Unito, il principale sostenitore dei secondi intercalari (e del GMT statuto), e la Germania - inizialmente favorevole all'abolizione ma preoccupata per le conseguenze della risoluzione nel momento in cui è stata presentata - ha avuto un peso sufficiente per raggiungere il consenso sulle cause per cui il problema richiede maggiori informazioni.
Prossimo passo nel 2015 alla Conferenza mondiale delle radiocomunicazioni (WRC ) dell'ITU tenutasi a Ginevra dal 2 al27 novembre 2015. Il comunicato stampa dell'ITU al termine della conferenza ribadisce la sua richiesta di ulteriori studi sulle tempistiche attuali e future, compreso il loro impatto e le applicazioni. Il rapporto risultante verrà nuovamente preso in considerazione alla conferenza WRC del 2023. Fino al 2023 almeno i secondi intercalari rimangono pertanto in vigore.
La sostituzione dei secondi intercalari con l'introduzione delle ore intercalari (la prima che si verifica intorno al 2600 d.C.) è stata suggerita ma non compare più nelle modifiche proposte. Nel 2015, l'ITU ha mantenuto solo quattro "famiglie" di soluzioni per il futuro della raccomandazione che definisce l'UTC:
A. Rimozione dei secondi intercalari UTC (con o senza cambio di nome UTC). B. Mantenere i secondi intercalari ma introdurre una scala temporale complementare continua. C. Status quo sui secondi intercalari, piccole modifiche redazionali alla raccomandazione. D. Pieno status quo.Con l'adozione di una soluzione di tipo A, il tempo di riferimento legale sarebbe disaccoppiato dalla rotazione terrestre; diventerebbe puramente artificiale e sarebbe totalmente staccato dai movimenti celesti. Così, a Greenwich in particolare, il mezzogiorno solare passerebbe lentamente dal mezzogiorno legale , con la conseguenza immediata che i paesi che si riferiscono al GMT per stabilire il loro orario legale si trovano con un problema legislativo da risolvere.