דקה מעוברת

דקה מעוברת היא דקה שהתווספה לה שנייה אחת כדי לשמור על תיאום בין הזמן האטומי הבינלאומי לזמן האוניברסלי המתואם (UTC), שאינם מתואמים לגמרי עקב תנודות והאטות לא אחידות בקצב תנועת כדור הארץ. ההחלטה על עיבור דקה מתקבלת על ידי השירות הבינלאומי למערכות ייחוס וסיבוב ארצי (IERS), והיא נעשית כדי למנוע מהפער לעלות על 0.9 שניות, דבר שקורה אחת לכמה שנים.

למעשה, כאשר מעוברת דקה, תתווסף לשעונים השנייה UTC 23:59:60 שתבוא אחרי UTC 23:59:59 ולפני UTC 00:00:00 של היום הבא, ובכך תעכב אותו למשך שנייה.

סיבות לקביעת דקה מעוברת
דקות מעוברות נחוצות משום שהזמן הבינלאומי נמדד על ידי שעונים אטומיים יציבים, בעוד שכדור הארץ מאט בקצב סיבובו סביב צירו, אם כי בשיעור מזערי של 1.7 מילישניות כל מאה שנים עקב חיכוך גאות. במקור נקבעה השנייה כ-1/86400 של יממת שמש, אך במערכת היחידות הבינלאומית ישנה הגדרה יותר מדויקת ויציבה, שתאמה את ההגדרה הראשונה רק בין השנים 1750 ל-1892. בין השנים 1961 ל-1971 הואטו בהדרגה השעונים האטומים כך שיישארו מסונכרנים עם קצב סיבוב כדור הארץ. משנת 1972 השעונים האטומיים מתואמים לחלוטין עם הגדרת השנייה במערכת היחידות הבינלאומית שנקבעה ב-1967 כמספר קבוע של ויברציות אטומיות.

זמן אוניברסלי מתואם (UTC) נמדד על ידי השעונים האטומיים אבל הוא נשמר בסנכרון לזמן האוניברסלי (UT1 ; ממשיכו של ה-GMT) בעזרת קביעת דקה מעוברת כאשר ההבדל בין הזמנים (UT1-UTC) עולה על תשע עשיריות השנייה. בדרך כלל הוספת השנייה נקבעת בסוף דצמבר או בסוף יוני. כאשר נקבע ה-UTC בשנת 1972 הוא נקבע כך שיפגר אחר הזמן האטומי ב-10 שניות, כשיעור הפער שהצטבר מאז 1958, שנת הקביעה של הזמן האטומי, אז הוא היה מקביל לזמן האוניברסלי.

הפער בו מטפלת הדקה המעוברת אינו הפער בין היממה השמשית הממוצעת ובין היממה כהגדרתה במערכת היחידות הבינלאומית. הדקה המעוברת מטפלת בפער המצטבר בין הזמן האטומי לזמן האסטרונומי עקב ההבדל בין היממות. הדקה המעוברת עדיפה על סנכרון של השעונים האטומיים מכיוון שלמעשה זמן הסיבוב העצמי של כדור הארץ משתנה באופן לא קבוע בשל תנועות מסה פנימיות בלתי-ניתנות לחיזוי, ועל-כן עדיף למדוד את ההפרש בין הזמנים, במקום לחשב אותו.

אם נרצה ערכים ספציפיים לשם הדגמה נניח מקרה בו התחילה מדידת שניות בעזרת שעון אטומי ב-1 בינואר 1970 בשעה 00:00:00 (אז ההבדל בין UTC ו-UT1 היה מזערי ואז התחילה המדידה בשעון יוניקס) לאחר יממה שמשית אחת מונה השניות יראה 86400.002 (בערך, הערך המדויק משתנה מיום ליום), בהנחה שיום נמשך 86400 שניות נגיע למסקנה שהתאריך הוא 2 בינואר ושהשעה היא 00:00:00.002 לאחר עוד 500 יממות שמשיות תהיה השעה 00:00:00 ב-16 במאי 1971 ב-UT1, אך המונה יראה 43,200,001 כלומר 00:00:01 ב-16 במאי 1971. אם, לעומת זאת, הוספה שנייה בסוף דצמבר 1970 אז הזמנים יהיו מתואמים.

מסיבה בלתי ידועה קצב הסיבוב של כדור הארץ עלה באזור שנת 2000 מה שגרם ליממה השמשית להתקצר במילישנייה ובכך להפחית את הצורך בדקות מעוברות.

הליך ההכרזה על דקות מעוברות
השירות הבינלאומי למערכות ייחוס וסיבוב ארצי (IERS) מכריז על דקה מעוברת כאשר ההפרש בין ה-UTC ו-UT1 עולה על 0.6 שניות, כדי למנוע ממנו לעבור את ±0.9 שניות. ההכרזה נעשית ב"עלון C" היוצא אחת לשישה חודשים על ידי ה-IERS.

בניגוד לעיבור השנה, דקה מעוברת מתרחשת במקביל ברחבי העולם. כך לדוגמה, השנייה שהתווספה בסוף דצמבר 2005 הייתה 23:59:60 באזור זמן UTC, אבל באותו זמן באזור הזמן של מרכז אירופה (UTC+1) השעה הייתה 0:59:60 ובאזור הזמן המזרחי של אמריקה (UTC-5) השעון הצביע על 18:59:60.

דקות מעוברות הוכרזו, לאורך רוב זמן קיומן, כל 18 חודשים בערך, אם כי חשוב לזכור שאין זה אומר דבר על קביעת הדקה המעוברת הבאה, שכן בגלל חוסר היכולת לצפות את השינויים בתנועת כדור הארץ לא ניתן לדעת על דקה מעוברת בהתרעה של יותר משישה חודשים. כך יכולות להיות תקופות עם מרווחים קצרים יחסית בין דקות מעוברות, וכאלה עם מרווחים ארוכים. המרווח בין דצמבר 1998 לדצמבר 2005 היה הארוך ביותר מאז ייסוד המנגנון.

הדקה המעוברת האחרונה (נכון לשנת 2023) הייתה הדקה האחרונה ב-31 בדצמבר 2016, לפני שעת חצות על פי ה-UTC, בה נוספה שנייה לשעון. הוספה זו הגדילה את הפער בין מערכת UTC לזמן האטומי הבינלאומי (TAI) ל-37 שניות.

דקה חסרה
אף על פי שככלל כדור הארץ מאט את קצב סיבובו סביב צירו, הוא יכול, תאורטית, גם להאיץ באופן זמני עד כדי כך שהשעונים האטומיים יפגרו אחרי הזמן האסטרונומי, אם יקרה מקרה שכזה ניתן להכריז על דקה חסרה בת 59 שניות כך שאחרי UTC 23:59:58 תבוא השעה UTC 00:00:00 של היום הבא.

נכון ל-2023, המנגנון הזה עוד לא נצרך.

הצעות לביטול הדקה המעוברת

ההצעה העיקרית שנידונה ברצינות לביטול הדקה המעוברת, מציעה מנגנון דומה של "יום מעובר" בתמורה. כך שבמקום להוסיף שנייה כל 8 חודשים בערך תתווסף שעה כל 2500 שנים בערך. ההצעה, שהועלתה על ידי הממשל האמריקאי בפני איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי, הובאה לידיעת מנויי עלונים C ו-D של ה-IERS במכתב שנשלח על ידי ראש ה-IERS ביולי 2005 בו הוא מבקש את תגובותיהם לפני דיון מעשי. הדיון, שתוכנן להתקיים בנובמבר 2005 נדחה.

היתרון המרכזי אותו טוענים מציעי ההצעה הוא בחישוב מרווחי זמן בין נתונים הנכתבים ב-UTC. כל עוד הדקה המעוברת נהוגה, אין אפשרות לחשב מרווח שכזה בלי להזדקק לטבלה בה מפורטות כל הדקות המעוברות בעבר. אם נתונות שתי נקודות זמן בעתיד, אין אפשרות לחשב את המרווח ביניהן אם הן מעבר לחצי שנה בעתיד. זאת בגלל אי-היכולת לחזות דקות מעוברות מעבר לזמן זה. אם תתקבל ההצעה, הטבלה בה מפורטים הימים המעוברים תהיה קצרה בהרבה (למעשה לא יהיו בכלל ימים מעוברים ב-2000 השנים הקרובות) ותאפשר הקלה רבה בתחום זה.

המתנגדים טוענים לעומתם שקיימים גם זמנים שלא מתחשבים בדקות מעוברות כמו הזמן האטומי הבינלאומי (TAI), שלצורך ביצוע משימות כאלה ניתן להמיר את הזמנים מ-UTC אליו, דבר שכבר נעשה בכמה מערכות מבוססות CDMA. לדעת המתנגדים, מרווח של שעה בין הזמן האסטרונומי לזמן האזרחי - שהוא הפער המקסימלי לפי ההצעה - ירוקן מתוכן את רעיון ההתאמה של השעה לשמש ויהפוך את שעוני השמש לבלתי תקפים במקום שעליהם תתבסס השעה. בנוסף לכך, כל המערכות המתייחסות לזמן - ובייחוד מערכות ממוחשבות כמו האינטרנט - מתייחסות ל-UTC, ושינוי בו תגרור טרחה שאינה שווה.

בפגישה ה-47 של ה-CGSIC (Civil Global Positioning System Service Interface Committee) שנערכה בספטמבר 2007 הוחלט על הליך להצבעה על ביטול הדקה המעוברת:
באפריל 2008 יגובש סופית המנגנון להחלפת הדקה המעוברת על ידי איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי.
במהלך 2008 יצביעו המדינות החברות באיגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי בעד או נגד המנגנון.
אם 70% מהמדינות הנ"ל יצביעו בעד השינוי, יאמץ אותו כנס השידור העולמי ב-2011.
ב-2013 יוחל השינוי בפועל אם יתקבל.

באוקטובר 2011 הוציא איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי (ה ITU-R) נייר עמדה בו סיכם סקר שנערך בין המדינות החברות בשנים 2010–2011. מתוך 192 חברות רק 16 הצביעו, 13 מבינן היו בעד שינוי.

ב-19 בינואר 2012 החליט ה-ITU לדחות את ההחלטה לעוד שלוש שנים.

בוועידת הרדיו העולמית בנובמבר 2015 האיגוד חזר והחליט להמשיך ולהשתמש בדקות מעוברות, ולשקול זאת שוב לאור מחקרים נוספים בוועידה הבאה, ב-2023.

לקריאה נוספת
Grossman, Wendy M. (November 2005). "Wait a Second". Scientific American, pp. 12–13.

קישורים חיצוניים

עלון C של ה-IERS, בו מוכרזות הדקות המעוברות
איך לצפות בדקה מעוברת?

הערות שוליים

זמן