Seconde intercalaire

Une seconde intercalaire, également appelée saut de seconde ou seconde additionnelle, est un ajustement d'une seconde du Temps universel coordonné (UTC). Et ce, afin qu'il reste assez proche du Temps universel (UT) défini quant à lui par l'orientation de la Terre par rapport aux étoiles.

Afin de maintenir l'UTC, conformément à sa définition, à moins de 0,9 seconde du temps universel (UT1), il convient parfois d'ajouter ou de retrancher une seconde intercalaire.

Ce système a été introduit en 1972 et permet de tenir compte simplement du ralentissement de la rotation de la Terre.

En effet, si l'UTC est extrêmement stable, mesuré par un ensemble d'horloges atomiques, la durée d'un jour solaire moyen, liée à la rotation de la Terre, l'est beaucoup moins. De nombreux facteurs plus ou moins périodiques influencent cette rotation. Le facteur dominant à long terme est le ralentissement de la rotation terrestre dû à la dissipation d'énergie dans les phénomènes des marées. D'une façon générale la date de la prochaine seconde intercalaire n'est pas prévisible avec exactitude.

Principe

Les secondes intercalaires sont ajoutées ou retranchées à la fin de la dernière minute du dernier jour du mois précédant le 1^er juillet ou le 1^er janvier. De plus, si le ralentissement ou l'accélération de la rotation de Terre devait s'accroître de sorte que l'écart maximum de 0,9 s ne puisse plus être assuré dans la même période de 6 mois, il serait possible d'insérer ou de retrancher une seconde intercalaire supplémentaire avant un 1^er avril ou un 1^er octobre. Ce cas ne s'est encore jamais produit depuis 1972.

Au jour prévu, la seconde suivant 23:59:59 UTC est comptée 23:59:60 UTC qui elle même sera suivie de 00:00:00 en date du lendemain. Dans un tel cas, la journée du 30 juin ou du 31 décembre aurait une durée de 86401 secondes au lieu des 86400 habituelles.

Si la rotation de la Terre s'accélérait, il serait également possible d'enlever une seconde en passant de 23:59:58 à 00:00:00 sans qu'il y ait un 23:59:59 ce jour-là. Dans un tel cas, la journée du 30 juin ou du 31 décembre aurait une durée de 86399 secondes au lieu des 86400 habituelles. Ce cas ne s'est encore jamais produit.

En pratique, depuis l'origine, les secondes intercalaires ont été ajoutées quand la différence entre UTC et UT1 approchait 0,6s et même moins.

C'est le Bureau Central du Service International de la Rotation Terrestre et Systèmes de Référence situé à l'observatoire de Paris qui décide de l'introduction des secondes intercalaires et les annonce à l'avance par un bulletin d'information, le Bulletin C, publié tous les 6 mois.

Historique

UT1 et TAI ont été définis comme égaux en 1958. Lors de la mise en place d’UTC en 1972, UT1 s’était décalé d’environ 10 secondes par rapport au TAI. On choisit donc un décalage initial de 10 secondes entre UTC et TAI.

Depuis la création de ce système en 1972, il y a eu 24 « secondes intercalaires », la dernière date du 31 décembre 2008. Le plus long intervalle de temps sans modification, a été observé entre la seconde intercalaire du 31 décembre 1998 et celle du 31 décembre 2005. Le décalage actuel entre TAI et UTC est de 34 secondes.

Note importante : le tableau ci-contre donne la date et l'heure d'ajout de la seconde intercalaire en temps UTC. Pour la France, la Belgique, et la Suisse il faut rajouter une heure en hiver et deux heures en été. Donc ce n'est pas dans la nuit de la Saint Sylvestre 2005 qu'il fallut compter à partir de 61 pour passer en 2006. Cette seconde intercalaire fut rajoutée entre 0:59:59 et 1:00:00 le 1^er janvier 2006. Pour le Québec, il faut retrancher 5h en hiver et 4h en été.

UTC

L'UTC est défini par la recommandation 460-6 de l'UIT-R depuis 1986 pour l'usage calendaire civil. Il diffère du Temps atomique international (TAI) défini par le Bureau international des poids et mesures d'un nombre entier de secondes. Le Temps atomique international établit une échelle régulière isochrone à usage scientifique. Elle est établie à partir d'un ensemble de plus de 300 horloges atomiques disséminées sur le globe; elle est totalement dissociée de la rotation terrestre. L'instabilité du TAI est plusieurs millions de fois plus faible que celle de l'UT1 liée à la Terre. C'est pourquoi l'UTC est aligné par rapport au TAI depuis 1972, plutôt qu'à l'UT1 comme c'était le cas depuis 1961.

L'IERS publie également dans son bulletin D, la différence UTC - UT1 avec une exactitude de 0,1 seconde à destination des utilisateurs ayant des besoins d'accéder à UT1 à mieux que 0,9 seconde près. Cette correction permet notamment d'améliorer la précision en longitude des systèmes de géolocalisation et de navigation terrestre. La valeur actuelle (4 septembre 2011) de cet écart est -0,4 s.

Avenir des secondes intercalaires

Depuis quelques années se tient un débat suggérant d'abandonner les secondes intercalaires dans leur forme actuelle. Elles seraient remplacées par des heures intercalaires, la première se produisant vers l'an 3000.

Ainsi, petit à petit, l'heure de tous les jours serait découplée de la rotation terrestre; elle deviendrait purement scientifique et serait totalement détachée de l'astronomie. Ainsi à Greenwich, par exemple, le midi solaire moyen se décalerait lentement du midi légal.

Les raisons sont, entre autres, liées au fait que certains systèmes informatiques seraient incapables de gérer les secondes intercalaires, mais surtout au développement des Systèmes de positionnement par satellites : dans quelques années viendront s'ajouter aux systèmes existants (GPS, Glonass) les systèmes Galileo (Europe), Gagan/IRNSS (Inde), Compass (Chine), MSAS/QZSS (Japon). Ces constellations de satellites, en plus de permettre le positionnement, diffusent le temps et permettent de caler les récepteurs sur une échelle de temps, par exemple l'UTC. Il est donc important que tous ces systèmes transmettent la même échelle de temps, pour permettre leur interopérabilité; par ailleurs, la continuité de cette échelle commune est importante.

Cette réforme est actuellement discutée à l'ITU-R, (Commission WP7A). La dernière réunion qui a eu lieu à Genève (8-13 octobre 2008) ^[1] a montré un déplacement de l'opinion des organismes concernés vers une redéfinition de l'UTC par une suppression des secondes intercalaires. En cas d'acceptation il sera mis au vote des états membres. UTC deviendra une échelle continue. On pourra même envisager une suppression du Temps atomique international qui ferait double usage. La différence DUT1 entre UTC et UT1 serait alors diffusée par l'IERS de façon continue (via internet par exemple) et non plus par paliers de 0,1 s.

Notes et références

Liens externes

• (en) IERS Bulletin C, de l'organisme officiellement chargé d'annoncer les secondes intercalaires
• (fr) Article de l'IERS sur les secondes intercalaires
• (fr) Article de l'observatoire de Besançon sur les secondes intercalaires
• (en) Une mine d'informations sur les secondes intercalaires
• (en) Article sur les secondes intercalaires et le Network Time Protocol (NTP)
• (en) The leap second: its history and possible future
• (en) Une analyse (en anglais) de la proposition de modifier le système des s.i.

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