Wikipedia

Karkaussekunti

koordinoituun yleisaikaan lisättävä sekuntti, jotta atomikellolla mitattu aika pysyy tahdissa maapallon pyörimisliikkeen kanssa
Tämä on arkistoitu versio sivusta sellaisena, kuin se oli 29. heinäkuuta 2010 kello 12.27 käyttäjän Juusohe (keskustelu | muokkaukset) muokkauksen jälkeen. Sivu saattaa erota merkittävästi tuoreimmasta versiosta.


 Tätä artikkelia on pyydetty vertaisarvioitavaksi. Voit auttaa Wikipediaa lukemalla ensin vertaisarviointipyynnön ja sen jälkeen osallistumalla keskusteluun tai muokkaamalla tätä artikkelia.

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.

Tiedosto:UT1-UTC.svg
UTC-ajan ero UT1-ajasta vuodesta 1985 lähtien. Pystysuorat viivat ovat karkaussekuntien aiheuttamia.

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.[4]

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].

Käytetyt karkaussekunnit

Jos taulukossa ei ole jotain vuotta, silloin ei ole käytetty karkaussekuntia. Yhteensä karkaussekunteja on käytetty 24 kappaletta. Aikajärjestelmien erotus UTC–TAI on 1.1.2009 alkaen −34 sekuntia. [5]

Vuosi[6] 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1981 1982 1983 1985 1987 1989 1990 1992 1993 1994 1995 1997 1998 2005 2008 Yht.
30.6. +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 9
31.12. +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 15

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.[7]

Viimeisin karkaussekunti lisättiin vuonna 2008.[8] Seuraavan kerran kun karkaussekunnin lisääminen olisi mahdollista, vuoden 2010 joulukuussa, karkaussekuntia ei lisätä.[9]

Muun muassa radio-ohjattuja kelloja Euroopassa ohjaava DCF77[10] ja useat NTP-palvelimet[11] lähettävät huomautuksia karkaussekunneista. Suomesta UTC-ajan ylläpitoon osallistuu Otaniemessä toimivan Mittatekniikan keskuksen (MIKES) aika- ja taajuussuureiden kansallinen mittanormaalilaboratorio.[12]

Karkaussekuntien saama kritiikki

Karkaussekunnit ovat saaneet myös kritiikkiä,[13] ja on mahdollista että niistä luovutaan vuonna 2013.[14] Karkaussekuntien takia on esimerkiksi mahdotonta tehdä tarkkoja aikalaskelmia pitemmälle kuin 6 kuukautta tulevaisuuteen. Karkaussekuntien korvaajiksi on ehdotettu karkaustunteja.[15] Karkaustunti lisättäisiin, kun luonnollisen vuorokauden ja atomiajan ero kasvaa puolta tuntia suuremmaksi. Karkaustunnin kohdalla keskiyön tunnit laskettaisiin 22, 23, 24, 0, 1, 2, jne.

Civil Global Positioning System Service Interface Committee:n 47. kokouksessa päätettiin, että:[14]

  • Huhtikuussa 2008 ITU Working Party 7A lähettää ITU Study Group 7 project:lle suosituksen karkaussekuntien lopettamisesta
  • Vuonna 2008 Study Group 7 suorittaa Civil Global Positioning System Service Interface Committee:n jäsenmaiden kesken äänestyksen
  • Vuonna 2011 World Radio Conference antaa suosituksen karkaussekuntien lopettamisesta, jos 70% jäsenmaista kannattaa
  • Vuonna 2013 karkaussekunnit lopetetaan, jos 70% jäsenmaista kannattaa

Katso myös

Lähteet

  1. ↑ Kauko Niemi: Vuodenvaihteessa saamme lisää aikaa 31.10.2005. Tekniikka & Talous. Viitattu 1.7.2010.
  2. ↑ a b What leap seconds are, how they are implemented and their future. NIST Physics Laboratory. Viitattu 14.6.2010. (englanniksi)
  3. ↑ International Earth Rotation and Reference Service iers.org. Viitattu 14.6.2010. (englanniksi)
  4. ↑ a b c d e f Uusi Pikkujättiläinen, s. 15. Porvoo: WSOY, 1985. ISBN 951-0-12416-8.
  5. ↑ Bulletin C 40 14.7.2009. IERS. Viitattu 26.7.2010. (englanniksi)
  6. ↑ BULLETIN C IERS. Viitattu 26.7.2010.
  7. ↑ Leap second in UTC hpiers.obspm.fr. Viitattu 29.7.2010.
  8. ↑ Päivi Saarilahti: Karkaussekunti pidentää uudenvuoden yötä 29.12.2008. Savon Sanomat. Viitattu 14.6.2010.
  9. ↑ IERS BULLETIN C Version 40 14.7.2010. Pariisi: IERS. Viitattu 25.7.2010.
  10. ↑ DCF77 time code 3.5.2005. Physikalish-Technische Bundenstalt (PTB). Viitattu 5.6.2010.
  11. ↑ David L. Mills: The NTP Timescale and Leap Seconds cis.udel.edu. Viitattu 5.6.2010.
  12. ↑ Karkaussekunnilla jatkoa uudenvuodenyölle (lehdistötiedote) 29.12.2008. Mittatekniikan keskus. Viitattu 8.7.2010.
  13. ↑ Olli Sulopuisto: Karkaussekunti pahempi vaiva kuin Y2K 28.12.2008. Digitoday. Viitattu 30.6.2010.
  14. ↑ a b 47th CGSIC Meeting - Timing Subcommittee 25.9.2007. U.S. Coast Guard Navigation Center. Viitattu 6.7.2010.
  15. ↑ Chris Irvine: Scientists propose 'leap hour' to fix time system 18.12.2008. Telegraph.co.uk. Viitattu 2.7.2010.

Aiheesta muualla

Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Karkaussekunti&oldid=8825200”