閏秒
今までに計27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、日本時間の1月1日または7月1日に1秒が追加された。
実施日の8時59分59秒の直後に、通常であれば存在しない8時59分60秒を追加して、時間を1秒だけ遅らせる仕組みである。
実施例→ウィキニュース 2006年1月1日8時59分59秒の1秒後が、 2006年1月1日8時59分60秒、ここで1秒追加されて次が 2006年1月1日9時0分0秒となった。
閏秒の必要性や閏秒挿入の理由については、次のような説明がしばしば見られる。
地球の自転速度が徐々に遅くなっているために、これと国際原子時との差を調整するために閏秒を挿入している。
頻繁に閏秒が挿入されてきたのは、地球の自転が徐々に遅くなっており、この遅れを調整するためである。
以上の説明は、間違った理解に基づくものである。
正しくは以下のとおりである。
セシウム遷移の9 192 631 770周期を1秒とする国際原子時の歩度は、1750年 - 1892年の間(平均的には、1820年頃)に行われた天文観測からサイモン・ニューカムがTables of the Sunに基づいて計算した秒の長さに基づいて決められた。したがって、1958年当時の地球自転の歩度(86 400.0025 SI秒程度)とは合わなくなっていた。
地球の自転は、短期的にはさまざまな予測困難な小さい揺らぎを示しつつ、長期的には、潮汐力を主要原因として減速傾向にあり、変化率は過去2700年間の平均で (+1.70±0.05) ms/cy、つまり、1ユリウス世紀ごとに、LODは1.7ミリ秒ほど長くなってきたとされる。この状態が続くと正の閏秒の挿入頻度は徐々に増加し、21世紀中には毎年1回ずつが当たり前になるかもしれない。今後の地球の自転の変動をどう推定するかによって予測時期は変わるが、恐らく22世紀 - 23世紀には年2回の閏秒も一般的になり、西暦3000年 - 4000年ごろには年12回の閏秒が必要になると考えられ、それを超えると現在の閏秒の方法では平均的に間に合わなくなってしまうし、常にUTCとUT1の差を±0.9秒以内に保つという目標も、遅くとも同時期(場合によってはより早期)には達成不可能になる。この問題について、いくつかの提案がなされている。
また、うるう秒を廃止することによる長期的な問題もあり、うるう秒をなくすことで地球の自転に基づく時刻(天文時)と原子時計との同期が取れなくなるため、現在から100年経過すると原子時計のほうが15秒 - 70秒程度進むと考えられている。非常に長期的に見れば昼夜逆転の可能性もありうる。そのためうるう秒を廃止した場合も原子時計の時刻と天文時が同期されなくなり、時刻と昼夜の関係が崩れていく問題がある。
「閏分(うるうふん)」による方法 1972年 - 2022年の50年間で27秒の差分であったことから、DUT1の最大値を60秒(即ち1分)とすれば、2035年以降の100年間はUTCをシフトさせる必要がないと見込まれる。UT1-UTCの差分( = DUT1)が60秒に達したときに60秒の「閏分」を挿入(または削除)すればよく、その頻度は100年以上の期間につき一度だけで済むというものである。
国立天文台は、「うるう秒の代わりに、うるう分やうるう時間?」として、次のようにしている。 うるう分なら100年で1-2回程度、負のうるうが入る可能性もなくなり、挿入のタイミングも数年前から計画できます。 うるうの挿入が遠い未来の出来事となり、プログラマーはうるうの存在を忘れ、オペレーターはうるうの入れ方を忘れます。 UT1-UTC<±0.9秒を前提とするシステムでは適切に扱えない可能性があります。
廃止するべき理由としては、次のようなものが挙げられている。
閏秒があるとUTCは一様の尺度ではなくなる(例えば23:00 UTCから翌0:00 UTCの時間間隔が場合によって異なる)ので不便。
閏秒の調整を手動で行わなければならず、間違いや時計間の不整合が起こりやすい。航空管制システムなどのトラブルにつながる可能性もあり、人命への余計なリスクとなる。
一様の尺度が望ましい局面では、GPSの時系のように「ある時点のUTCと同期しつつ閏秒なし」という新しいシステムが用いられることがあるが、「ある時点のUTCと同期しつつ閏秒なし」は実際上、閏秒の数だけバリエーションがあり、時刻システムの乱立につながるうえ、相対的にUTCの価値・有用性・権威を低下させ、度量衡統一の観念にも反する。
一方、廃止に反対する理由としては、次のようなものがある。
天体観測・アンテナ制御などのソフトウェア、ハードウェアなどにはUT1-UTCの絶対値が1秒を超えないという前提で設計されているものも少なくなく、その前提が破れると大きな改修が必要になり、予期せぬトラブルの原因ともなる。
市民生活は依然地球の自転と同期しており、UT1-UTCの差が累積するのは好ましくない。