协调世界时

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协调世界时（Coordinated Universal Time、Universal Time Coordinated）

　　协调世界时又称世界统一时间、世界标准时间、国际协调时间，从英文Coordinated Universal Time和法文TEMPS UNIVERSELLE COORDINEE而来，简称UTC。它是以国际原子时(TAI) 秒长为基准、在时刻上尽量接近世界时(以本初子午线的平子夜起算的平太阳时)的一种时间计量系统。中国大陆采用ISO 8601-1988的《数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法》(GB/T 7408一1994)， 称之为国际协调时间。

　　协调世界时表述的是零时区的一天中的时间，又称为世界标准时。我国首都北京位于东八时区,时间比“UTC"晚八个小时，也就是说，世界标准时00时，我国地方标准时间(北京时)为08时，北京时的英文缩写为“BST"( Beijing Standard Time）。

　　国际原子时的误差为每日数纳秒，而世界时的误差为每日数毫秒。对于这种情况，一种称为协调世界时的折衷时标于1972年面世。为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9秒，在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负闰秒。因此协调世界时与国际原子时之间会出现若干整数秒的差别。位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。

　　1884年，在华盛顿召开了国际子午线会议(International Meridian Conference)，英国格林尼治皇家天文台的当地平太阳时被指定为通用日，以午夜零时作为当天的起点。这种规定符合民用格林尼治时间(GMT)，民用GMT自1847年起就在大不列颠岛使用。相比之下，天文GMT开始于当天午夜后12小时的中午，直到1925年1月1日都是如此。与之相反，航海GMT开始于当天午夜前12小时的中午，至少到了1805年英国皇家海军还在使用，航海GMT在其他地方又被使用了更长的时间，因为1884年的国际子午线会议提到了它。1884年，有三分之二的图表和地图使用格林尼治子午线(Greenwich Meridian)作为它们的本初子午线(Prime Meridian)。1928年，国际天文联合会(International Astronomical Union)引入了世界时(UT)的概念来指代GMT，UT的一天开始于GMT的午夜。直到19世纪50年代，广播时间信号都是基于世界时UT，因此基于地球的自转。

　　1955年，铯原子钟的发明，提供了一种比天文观测更稳定且更方便的守时机制。1956年，美国国家标准局(U.S. National Bureau of Standards)和美国海军天文台(U.S. Naval Observatory)开始研究基于原子频率的时间尺度。到了1959年，这些时间尺度被用来生成WWV时间信号，并通过广播它们的无线电台广为人知。1960年，美国海军天文台、英国格林尼治皇家天文台以及英国国家物理实验室(UK National Physical Laboratory)协调了它们的无线电广播，由此时间的步长和频率的变化得到了协调，这样产生的时间尺度也被正式命名为“协调世界时”。

　　1958年，将新确立的铯原子跃迁频率和历书秒联系起来的数据被公布。当历书秒在支配太阳系行星和卫星运动的定律中充当自变量时，历书秒这种时间间隔可以使得这些定律能够准确预测太阳系中天体的观测位置。在观测精度允许的范围内，历书秒的长度是一定的，就像原子秒一样。这次公布的数据使得原子秒的某一长度值可以很好地用于天体运动定律中。

　　1961年，国际时间局开始在国际上协调不同的UTC时间( 但是直到1967年国际天文学联合会才采用“协调世界时”这个命名 )。从那以后，每几个月就会出现时间跳跃的情况，频率的改变发生在每年的年末。每次跳跃都使时间增加100毫秒，这种UTC时间旨在能和世界时UT2保持很近似。

　　1967年，国际单位制秒根据铯原子钟产生的频率被重新定义，这样定义的秒实际上和历书时的秒长度一样。这个频率就是1958年以来暂时用于TAI时间的频率。很快人们发现让不同长度的UTC秒和SI秒并存于TAI中是不对的。人们认为，时间信号保持在一个恒定的频率会更好，而那个频率应该和SI秒相符合。因此，有必要依赖于时间跳跃来保持时间信号和世界时UT很接近。人们在一个被称为“跳跃原子时”(SAT)的服务中尝试了这项实验，SAT时的秒长和TAI时的秒长一致，另外SAT使用了长度为200毫秒的时间阶跃来保持其和世界时UT2的同步。

　　在UTC以及SAT系统中进行频繁的时间跳跃并不令人满意。1968年，G. M. R. Winkler以及铯原子钟的发明人Louis Essen，各自独立地提出时间阶跃的长度应仅为1秒。连同UTC的秒长应和TAI的秒长一致的观点，这样的系统最终得到了认可。UTC时间的最后一次不规则时间跳跃发生在1971年底，其长度为0.107758TAI秒，因此UTC时间1972年1月00:00:00恰好等于TAI时间的1972年1月00:00:10，这样一来UTC和TAI之间的时间差就被调整为了整数秒。同时，UTC时间每秒的变化和TAI的变化精确地一致。另外，UTC时间也开始在时刻上更接近UT1而非UT2。一些报时信号开始播报UT1和UTC之间的修正值DUT1，来满足那些需要比当前UTC更接近UT1的应用。