处理麻烦却又难以移除的“一秒”时间

许多人应该都熟悉“闰年”和“闰月”，“闰年”最有趣的事情是让一些朋友四年才能过一次生日，“闰月”却让用中国农历计算生日的朋友，一年过上了两次生日。

闰年：是指该年有366日，即较平常年份多出一日。闰年是为了弥补因人为历法规定的年度天数365日和平均回归年的大约365.24219日的差距而设立的。闰年的二月为29天。闰年的2月29日为闰日

闰月：中国传统的农历，是阴阳合历。阳历是以平均回归年制定的，阴历则是以月亮的阴晴圆缺变化而制定，基本3年阴历与阳历的时间差距会超过一个月。为了协调阴历年与阳历年之间的天数，农历设置了“置闰法”，现行农历置闰方法是“十九年七闰”。即每隔两年到三年，就必须增加一个与上一个月相同的农历月份，增加的这个月叫闰月。

“闰秒”，这个已经存在了几十年，却不被大多数人所了解的时间。随着计算机系统在生活中的广泛应用，已经变得对日常生活影响越来越大。

闰秒的产生原因

要了解闰秒的产生，我们需要先知道几个时间概念。

• 国际原子时（International Atomic Time），缩写 TAI
• 观测太阳时（Observed Solar Time），缩写 UT1
• 协调世界时（Coordinated Universal Time），缩写 UTC

最早人们把地球自转一圈的时间平分为24小时，再以60进制为基础，创造了分和现代的秒作为时间组织的单位，但是后来却发现地球的自转周期是不规则变化的。在1960年国际度量衡大会上，将秒定义为较为精确的平回归年的1 ⁄ 31556925.9747，并成为国际单位制（SI）的一部分，被称为 观测太阳时（UT1，Observed Solar Time）

在1967年，SI的秒再次被重新定义为一个铯-133原子在基态的两个超精细能阶之间的跃迁中发射辐射的9,192,631,770个周期，被称为 国际原子时（TAI，International Atomic Time）。

后来，在国际原子时的基础上制定协调世界时（UTC）标准时。由于UTC主要使用TAI时间，为了弥补UT1与TAI之间的差异，在1972年，引入了闰秒系统，以便将UTC秒设定为与标准SI秒完全相等，同时仍保持UTC时间在UTC日期的每一天中与UT1的变化同步。

所以，闰秒是为了弥补精确的国际原子时（TAI，International Atomic Time）和观测太阳时（UT1，Observed Solar Time）之间的差异，而不得不被应用于国际标准时（UTC，Coordinated Universal Time）的“一秒的调整”

自1972年开始到现在，全球已经进行了27次闰秒，均为正闰秒（将UTC时间向后拨1秒，即最后一分钟为61秒）。最近一次闰秒在北京时间2017年1月1日7时59分59秒（时钟显示07:59:60）出现。这也是本世纪的第五次闰秒。

地球的自转从2016年开始加速，2022年6月29日，地球自转一周的时间比正常的24小时少用了1.59毫秒。如果这样的趋势继续增加，我们或将会迎来引入闰秒机制后的第一次负闰秒（将UTC时间向前拨1秒，即最后一分钟为59秒）。

闰秒的管理机构

闰秒的调整最初委托给国际时间局，与1988年1月1日转交给国际地球自转服务（IERS）。IERS通常在UTC和UT1之间的差额接近0.6秒时插入闰秒，以防止UTC和UT1之间的差额超过0.9秒。

国际时间局（缩写为BIH）系位于法国的巴黎天文台，主要工作是收集和处理世界上各天文台对世界时和经纬度测量的结果，为世界各个国家的授时中心提供精确的世界时，主持世界各地天文台的经度联测工作，提供国际原子时和协调世界时的服务。1987年该组织撤销，其工作由国际度量衡局（BIPM）和国际地球自转和参考座标系统服务（IERS）接管。

国际地球自转服务（International Earth Rotation Service，IERS）全称为国际地球自转和参考系服务（International Earth Rotation and Reference Systems Service），是一家提供全球时间和参考系标准的机构。于1987年由国际天文联合会和国际大地测量学与地球物理学联合会共同创立，取代先前的国际极移服务（IPMS）和国际时间局（BIH）地球自转部分的工作。1988年1月1日正式开始运作。

因为地球自转速度的变化并没有明显的规律，所以UTC插入闰秒的间隔也不规则且不可预知。每次需要插入闰秒时，都有IERS提前六个月决定，基本设置在当年的6月30日或12月31日最后一分钟插入闰秒。

闰秒造成的影响

自1972年开始到现在，全球已经进行了27次闰秒，在最初引入闰秒时全球计算系统使用还不普遍。但是随着计算机系统在日常生活中的广泛使用，闰秒的插入对依靠精准计时服务器的计算机系统就会产生巨大的影响。

2012年，由于增加一个正闰秒，许多知名网站出现服务中断，社交平台LinkedIn、社交网站Reddit、美国商户点评网站Yelp、开源社区Mozilla等都报告了系统崩溃的情况。澳大利亚最大航空公司的值机系统出现IT故障，导致400多个航班延误两小时。

2015年，UTC又增加一个正闰秒，导致好几家科技公司的系统再次出现了问题，其中包括推特和安卓。

随着类似电动汽车自动驾驶系统，这些实时运算计算机系统的广泛应用，将更加依赖精准计时服务器。以往几次正闰秒的插入，都或多或少造成了计算机系统服务的中断，而到目前为止插入负闰秒，还从未在全球计算机系统上被大规模验证过。按照现在地球自转速度变化的趋势，我们有可能将会迎来自1972年以来第一负闰秒，它有可能会在世界各地导致不可预测的严重后果。