告别闰秒，全球时间标尺迎来重大调整

沿用半个多世纪、用来弥合原子钟计时与地球自转计时差异的“时间补丁”——闰秒，被取消了。根据国际计量大会15日表决通过的决议，自2027年5月20日起，不再人为增减闰秒，启用连续协调世界时。

2026年4月12日，人们在瑞士拉绍德封的国际钟表博物馆内观看展品。新华社记者连漪摄 为确定时间，世界上有两种常用计时系统：基于地球自转的世界时（UT）和基于原子振荡周期的国际原子时（TAI）。地球自转速率并不恒定，而国际原子时的秒长高度稳定。随着时间累积，两套系统对应的时刻会逐渐产生差值。为协调这一矛盾，国际相关机构确立了协调世界时（UTC），这也是目前全球广泛采用的时间体系。 协调世界时以国际原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时。1972年的国际计量大会决定，当监测时差达到0.9秒时，协调世界时就增加或减少1秒，这个修正被称作闰秒。至今全球共实施27次增加时刻的正闰秒，上一次调整在2016年12月31日。 然而，随着数字化基础设施普及，闰秒机制逐渐成为信息系统的隐患。国际地球自转学会地球定向中心首席科学家克里斯蒂安·比祖阿尔说，闰秒机制诞生之时，人类社会还不需要极高精度的时间。但现在很多应用场景要求时间精度小于1秒，金融系统就是典型。因此，给协调世界时强行改动1秒，会带来巨大麻烦。过往每次执行闰秒，总会出现各类错误。如今，微小的时间差错都可能引发严重后果。

2026年3月2日，交易员在美国纽约证券交易所交易大厅内工作。新华社记者刘亚南摄 此外，近年观测还发现地球自转出现异常加快的现象。按原有规则，如果自转加速持续，未来或将需要负闰秒，也就是直接跳过一秒。国际计量局联合国际地球自转学会在2025年举办技术研讨会评估负闰秒风险。专家认为，未来几年，负闰秒出现的概率快速上升，到2035年将达到30%。而这是多方都希望尽量避免的局面，因为负闰秒极有可能造成大范围系统故障。 国际计量大会决议采取的新标准把协调世界时与世界时允许的最大差值放宽至3600秒，即1小时，以此保障协调世界时在未来数百年可以持续稳定运行。 永别了，闰秒！ 10月15日，第28届国际计量大会在法国凡尔赛通过一项重要决议：从2027年5月20日起，全球计时系统将不再使用沿用半个多世纪的闰秒调整机制。

国际计量大会 相信大家对闰年、闰月都比较熟悉：公历每逢闰年，2月就会多出一天，变成29天；农历遇到闰月，一年则会多出一个月。那么，闰秒又是怎么来的？为什么又决定取消了？要把这件事说清楚，就得从“1秒”的定义讲起。 一秒是如何制定的？ 自古以来，人们就习惯根据太阳在天空中的位置来判断时间。太阳每天东升西落，我们便将太阳两次经过同一条经线的平均时间作为一天，再把一天划分成24小时、1440分钟、86400秒。根据地球自转确定的一种时间标准叫作世界时（UT1）。

地球的自转运动，使得地表不同区域周期性地朝向或背对太阳，从而形成了昼夜交替现象。 然而，受到潮汐摩擦、大气和海洋运动、地核耦合等因素影响，地球自转一圈的时间并不是固定的，这意味着基于地球自转的世界时（UT）无法提供均匀的时间间隔，给高精度工程应用（如卫星导航、深空探测等）带来了挑战。 后来科学家发现，原子内部某些特定的能级跃迁，可以产生频率极其稳定的电磁波。国际单位制据此重新定义了1秒：铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间，就是1秒。原子基态的跃迁频率远比地球自转要更稳定，给了人类一把极其均匀的时间标尺。

铯原子喷泉钟 NTSC-CsF2（图片来源：中国科学院国家授时中心） 因此，现代时间体系有两套计量系统：基于地球自转的世界时（UT1）和基于原子振荡周期的国际原子时（TAI）。国际原子时由全球原子钟共同参与建立，追求均匀、稳定；世界时由地球真实自转决定，告诉我们地球此刻究竟转到了哪里，太阳在天空中哪个位置。 闰秒是什么？ 人类的生活作息本质上是与太阳时（即地球自转）同步的——我们习惯在日出后活动、日落后休息。虽然原子时极其精确，但它与基于地球自转的世界时之间存在微小偏差，且这一偏差会逐年累积。如果只采用原子时计时，那么几千年后，原子钟显示的正午可能会比真正的太阳正午晚一个多小时，与人类基于太阳的作息脱节。 因此，当前全球通用的时间体系是协调世界时（UTC）：既采用原子钟提供的均匀秒长，又尽量与地球自转保持同步。当协调世界时与世界时的偏差（|UT1−UTC|）即将达到0.9秒时，国际机构就会通过增加或减少一秒的方式进行调整。这一秒，就是闰秒。 最近一次闰秒发生在北京时间2017年1月1日7点59分59秒。当时，时钟先来到7点59分60秒，再过一秒才是8点整。这种属于“正闰秒”（某一分钟变成61秒），反之就是“负闰秒”（某一分钟变成59秒）。 在人类历史上，总共实施过27次闰秒。有趣的是，这些闰秒全都是正闰秒，还从未出现过负闰秒。背后的原因在于，在日月潮汐摩擦等作用下，地球自转的角速度长期来看是逐渐减慢的，地球转过一圈花的时间变长了。以原子时标准衡量，一天的长度（LOD）每世纪会增加约2.3毫秒。 这也就意味着，原子钟走完86400秒后，地球还没有转完一圈，世界时相对于原子时逐渐“落后”了。为了弥补这种累积的偏差，协调世界时就需要在某一分钟增加1秒，以适应地球自转的变化。

2016年出现的正闰秒 地球越转越快，负闰秒要来了？ 不过，地球的自转并非一直在减慢。近几十年的地球自转连续观测显示，当前地球自转速度整体处在一个相对偏快的阶段。近期的地球自转模型预测，在2035年前出现负闰秒的概率约为10%至30%。这一现象难以仅由潮汐、地表水、冰盖质量迁移或地球扁率变化解释。 与正闰秒不同，负闰秒在历史上从未实施过。全球范围内的商业设备、关键基础设施（如电信、能源、金融、交通）的软件和硬件普遍缺乏应对负闰秒的测试和准备，贸然引入负闰秒极有可能导致依赖精确时间同步的系统发生故障或混乱。 如果地球继续转快，人类是否会首次遭遇“负闰秒”事件，也就是在协调世界时中减去一秒？这促使科学家关注地球深部，尤其是液态外核与地幔之间的角动量交换。“角动量”可以粗略理解成物体旋转时带有的“转动量”。地球的液态外核和上方地幔之间，也在互相交换这种转动量，从而影响各自的转速。电磁作用、核幔边界地形作用和引力耦合等，都可能参与其中。 在地表以下约2900公里处，地幔之下是液态外核。人类无法直接测量那里的流速，但外核运动会在地磁场长期变化中留下痕迹。在一定物理假设下，可以利用地磁观测反演核幔边界附近的大尺度流动，再估算液态外核角动量怎样变化。这样就有了两条相对独立的观测线索：大地测量告诉我们固体地球怎么转，地磁观测则让研究人员间接看到液态外核怎样运动。

中国科学院国家授时中心吉林观测站VLBI射电望远镜。图片来源：中国科学院国家授时中心 因此，即使未来UTC走向连续，在万年内不再需要闰秒，表征地球自转姿态的世界时UT1参数仍然需要长期、稳定、及时地测量和维持。