閏秒（Leap Second），又稱跳秒，是為協調世界時（UTC）與基于地球自轉的世界時（UT）之間的差異而進行的時間調整機制。通過在全球范圍內統一實施閏秒，確保UTC盡可能接近UT時刻，從而維持時間的精確度和統一性。

時間計量系統

世界上有兩種主要的時間計量系統：

世界時（UT）：基于地球自轉，反映晝夜變化。

原子時（TAI）：基于原子振蕩周期，具有高度精確性和穩定性。

由于地球自轉的不均勻性和長期變慢性（主要由潮汐摩擦引起），UT與TAI之間會逐漸產生誤差。為協調這兩種計時系統，協調世界時（UTC）應運而生。UTC以原子時秒長為基礎，力求在時刻上盡可能接近UT。

閏秒定義

自1972年起，國際計量大會規定，當UTC與UT的時刻相差達到±0.9秒時，對UTC進行調整，增加或減少1秒，即正閏秒或負閏秒，以盡量接近UT。這種調整被稱為閏秒。

置閏規則

時間的單位長度嚴格固定，一秒鐘定義為原子幾十億次振動的時間。然而，為確保UTC與人們通常使用的時間基本同步，兩者之間的差距不得超過±0.9秒。

正閏秒：當地球自轉變慢，導致UTC與UT的誤差超過0.9秒時，人為添加1秒鐘。具體做法為，在當天23:59:59的下一秒記為23:59:60，然后才是第二天的00:00:00。

負閏秒：當地球自轉變快，導致UTC與UT的誤差超過0.9秒時，扣除1秒鐘。此時，23:59:58的下一秒即為第二天的00:00:00。

置閏時刻

國際規定，閏秒由國際時間局根據實際情況處理，但調整必須在特定時刻進行，即12月31日或6月30日最后一分鐘的最后一秒之后。

秒的產生

古代細分：公元140年左右，亞歷山大的天文學家托勒密對平太陽日和真太陽日進行了六十進制的細分，但與現代的“秒”不相似。

中世紀創造：包括伊本·比魯尼在內的穆斯林學者將平太陽日平分為24小時，再以60進制為基礎，創造了現代的一秒鐘，即平太陽日的1?86400。

國際單位制：1874年，秒被提議為CGS國際單位制中時間的基本單位。1952年，國際天文學聯合會將秒定義為恒星年的一個分數。1955年，重新定義秒為自歷書時1900年1月1日12時起算的回歸年的1?31556925.975。1956年和1960年，國際度量衡委員會和國際度量衡大會對秒的定義采用了更為精確的1?31556925.9747這一數值，成為國際單位制（SI）的一部分。

原子時定義：1967年，秒再次被重新定義為一個銫-133原子在基態的兩個超精細能階之間的躍遷中發射輻射的9,192,631,770個周期。

閏秒的引入和使用

協調世界時的制定：1960年，在原子鐘的基礎上制定UTC標準時，人們認為有必要與UT保持一致。1960年至1971年，國際時間局通過減慢UTC原子鐘的速度來與UT2保持同步，這種做法被稱為“彈性秒”。

階梯原子時的引入：1966年，國際電視廣播電臺委員會批準了“階梯原子時”，通過更頻繁的0.2秒調整來使原子時和UT2的差異保持在0.1秒以內。

閏秒系統的引入：1972年，引入了閏秒系統，以便將UTC秒設定為與標準SI秒完全相等，同時仍然保持與UT1的時間和UTC日期的變化同步。

閏秒的實施

實施情況：自1972年首次引入閏秒以來，截至2023年11月，全球已經經歷了27次閏秒，均為正閏秒。最近一次閏秒出現在北京時間2017年1月1日7時59分59秒（時鐘顯示07:59:60），這也是21世紀的第五次閏秒。

未來趨勢：近期的科學研究表明，自2020年年中以來，地球自轉速率有加快的趨勢，這意味著將來也可能會出現負閏秒。

國際提案

2005年提案：IERS地球定向中心的負責人向IERS公報的訂戶發送通知，征求在美國國際電信聯盟無線電通信部門第7研究小組的WP7-A之前提出在2008年之前從UTC廣播標準中取消閏秒的建議意見。該建議遭到不少反對。

2007-2008年投票：民用全球定位系統服務界面委員會宣布將就停止閏秒進行郵寄投票。國際電信聯合會第7A工作組也向國際電聯第7研究組提交了關于停止使用閏秒的項目建議書，并在成員國中進行投票。

2011年網絡調查：聯合國機構進行了網絡調查，征求對停用閏秒的意見，收到192個成員國的16份回復，其中13份贊成更改，3份反對。但最終，2012年會議的投票被推遲，閏秒繼續使用。

2014-2015年支持：在國際無線電科學家聯盟的大會上，美國海軍天文臺時間服務首席科學家支持廢除閏秒。在亞太電信組織的一次特別會議上，中國以及出席會議的其他一些國家的代表也支持廢除閏秒。

國際決定

2022年決定：在第27屆國際計量大會上，科學家和政府代表投票決定到2035年取消閏秒。這一決定意味著未來將不再對UTC進行閏秒調整，對于全球時間統一和相關的科技發展將產生深遠影響。

對日常生活的影響

閏秒對普通民眾的日常生活并不會產生實質影響。在閏秒發生的那一天，手機和接收電波信號的手表會自動調整時間，無需人工干預。少數需要手動校準時間的設備可以使用校時軟件實現自動對準。

對特定領域的影響

積極影響

維持時間精確度：閏秒能夠確保UTC與地球自轉時間的一致性，維持時間的精確度和統一性。

預防時間錯亂：通過添加閏秒，可預防因時間累積誤差導致的時間錯亂現象，如太陽落山時間變為早上等極端情況。

閏秒

消極影響

航天領域：時間的準確性對飛行器軌道、著陸位置等方面至關重要。一秒鐘的誤差都可能導致飛行器偏離預定軌道或無法準確著陸，引發嚴重的安全威脅。

電網領域：電網故障的維修和電網之間的并網都需要精確的時間同步。一秒鐘的誤差可能導致整個電網的停電甚至崩潰，對供電穩定性和用戶的用電需求造成嚴重后果。

計算機領域：閏秒的出現沒有固定規律，時間調整無法事先寫入計算機程序，可能導致全球范圍內數以百萬計的電腦時間混亂不堪，影響網絡通信、交易系統等的正常運行。例如，在2012年的閏秒調整中，許多計算機出現故障，導致大面積“宕機”情況。

金融領域：時間同步對交易結算系統的穩定運行至關重要。時間錯誤可能導致交易系統的混亂和錯亂。在閏秒調整時，即使采取預防措施，仍可能造成全球網絡不穩和交易系統錯亂。

沒有規律

閏秒的誕生一定程度上滿足了人們對計時的精確性需求，解決了UT與TAI之間的誤差。然而，由于地球自轉變慢的速度不規律，閏秒的出現也沒有規律可循。這導致設備設置預留“置閏”功能相當復雜，且難以預測閏秒的出現時間。

成本巨大

全球擁有眾多定位衛星和基于時間服務的機構，使得在同一時刻增減一個閏秒絕非易事。稍有疏忽就可能導致電腦、手機、空中交通管制以及金融交易市場因時間誤差而陷入混亂。此外，解決閏秒問題需要全球投入大量人力和財力成本。隨著全球化進程不斷深化，若有國家拒絕采用閏秒或者未能精確完成置閏，許多高精度系統就無法在全球范圍內實現有效銜接。

傳統失落

以英國為代表的懷舊派堅決主張維護閏秒的必要性。他們認為取消閏秒意味著完全依賴原子時，將“割裂人類生活的時間與大自然之間的內在聯系”。全面采用原子時，意味著人們可以完全擺脫地球自轉與日月更替的束縛，但這也可能導致人類對于伴隨自我進步的“時間文化”的一次拋棄。

中國調整

由于北京處于東八時區，當UTC顯示6月30日23:59:60時，北京時間顯示為7月1日7:59:60；當UTC顯示12月31日23:59:60時，北京時間顯示為下一年的1月1日7:59:60。

取消閏秒的決定反映了人類社會在追求時間標準化和科學精度方面的共同努力，為未來的時間標準化和全球時間同步帶來新的機遇和挑戰。然而，這一決定也引發了關于時間計量系統未來發展的深入思考和討論。隨著科技的進步和全球化進程的加速，如何平衡時間計量的精確性、統一性和文化傳統將成為一個重要的議題。