2027 年 5 月 20 日起的规则变更,及其对时间系统的影响

2026 年 10 月 15 日,第 28 届国际计量大会(CGPM)在法国凡尔赛通过决议:自 2027 年 5 月 20 日起,协调世界时(UTC)不再通过插入闰秒来贴合地球自转,改为「连续协调世界时」。决议同时把 UTC 与世界时(UT1)允许的最大差值,从 0.9 秒放宽到 3600 秒,即 1 小时。生效日 5 月 20 日是世界计量日。
一、闰秒的由来
UTC 的秒长取自铯原子跃迁周期,均匀而稳定。UT1 由地球自转决定,受潮汐摩擦、大气与海洋运动、核幔角动量交换等因素影响,快慢不均。两套系统对应的时刻会逐渐错开。
1972 年 1 月 1 日起实施的 UTC 制式规定:当 |UT1−UTC| 接近 0.9 秒时,就给 UTC 增加或减少 1 秒。增加 1 秒称正闰秒,该分钟变为 61 秒,时钟出现 23:59:60;减少 1 秒称负闰秒。
至 2016 年 12 月 31 日,全球共实施 27 次闰秒,全部为正闰秒。

图 1 三种时间尺度的关系。闰秒只作用于 UTC 与 UT1 之间,TAI 与 UTC 始终相差整数秒。
二、为什么取消
数字基础设施要求时间单调、连续。闰秒不定期发生,且只提前数月公布,每次实施都需要相关行业提前准备。2012 年的一次闰秒曾导致部分 Linux 系统与 Java 应用出现 CPU 占用异常,以及航空公司订票系统故障。
真正推动这次决定的是负闰秒。负闰秒从未实施过,关键基础设施普遍没有针对它做过测试;而负闰秒会让时间戳直接缺失一秒,依赖「时间单调递增」的软件假设可能被破坏。国际地球自转服务组织(IERS)2025 年的报告估计,到 2035 年出现负闰秒的概率在 10% 至 30% 之间。
时间表并非本次才定。2022 年第 27 届国际计量大会已决定,不迟于 2035 年停止引入闰秒;本次把时间提前了 8 年。
三、新规则
决议的核心是把容差从 0.9 秒放宽到 3600 秒。这不是一次性调整一小时,而是允许 UTC 与 UT1 在更长时间内累积偏差,不再为此跳秒。
国际计量局时间部估计,偏差累积到 1 小时约需 3000 多年。届时需要的调整是「闰时」,而不是「闰秒」:跳变幅度变大,频率从数十年一次降到数千年一次。
按现行规则,2027 年 5 月 20 日之前已无闰秒窗口。因此 2016 年 12 月 31 日那次闰秒,实际上就是最后一次。

图 2 闰秒机制的关键时间节点。
四、对工程实践的影响
表 1 关键时间量在规则变更前后的对比
| 时间量 | 变更前 | 2027 年 5 月 20 日之后 |
|---|---|---|
| TAI−UTC | 37 秒,随闰秒变化 | 固定 37 秒 |
| GPS−UTC | 18 秒 | 固定 18 秒 |
| 北斗时 BDT−UTC | 4 秒 | 固定 4 秒 |
| IERS Bulletin C | 每年 1 月、7 月发布 | 不再发布闰秒公告 |
| DUT1(UT1−UTC) | 约束在 ±0.9 秒 | 长期向任一方向累积,上限 3600 秒 |
需要改动的地方:
- 导航电文。北斗等系统的 UTC 与 UT1 时差参数量程,需要容纳更大的差值。解码层对 DUT1 的范围校验应相应放宽。
- 时间解析。对秒值 60 的解析分支、闰秒表的查表逻辑,可降级为兼容路径。闰秒参数字段今后多以哨兵值填充,若按异常告警,会产生持续误报。
- 天文与大地测量。不能再以 UTC 近似 UT1,须显式读取 IERS 的地球定向参数(EOP)完成换算。
- 闰秒平滑。Google、AWS 采用的 leap smear 方案不再必要。
五、尚未确定的部分
ITU-R TF.460 是 UTC 的定义性建议书,需修订后才能与决议一致。CCSDS 时间码、RTCM、NMEA 0183/2000 中关于「秒值可为 60」的表述何时修订,目前没有公开时间表。
本次大会同时通过了「秒」的新定义路线图(要求 2030 年大会提交提案)和国际月球参考时标的决议。

