Как найти время utc

UTC – всемирное координатное время.

Вся планета Земля разделена вертикальными линиями от северного до южного полюса. Эти линии образуют 24 часовых пояса. Каждый часовой пояс имеет свое значение от -12 до +12.  Это значение показывает, на сколько часов в конкретном часовом поясе больше или меньше, чем в нулевом поясе — поясе отсчета. Нулевой пояс это Гринвичский меридиан.

Примеры

• Москва находится в UTC +3. Это значит, что в Москве на 3 часа больше, чем в Лондоне. Поэтому когда в Лондоне 08:00, то в Москве 11:00.
• Великобритания и Марокко находится в UTC +0. Поэтому в обеих странах одинаковое время, хотя страны находятся на расстоянии в несколько тысяч километров друг от друга.

Тахограф записывает на карту водителя время в UTC +0.  В распечатке тахограф указывает время в этом же часовом поясе. Постоянно «в уме» пересчитывать время в свой часовой пояс утомительно.

Чтобы вам было удобнее, мы автоматически определяем ваш часовой пояс и можем показать смены водителя в вашем часовом поясе. Однако, иногда нужно взглянуть на активность водителя из другого часового пояса. К примеру, автоколонна повезла груз в город, который находится в другом часовом поясе. Для этого часовой пояс можно сменить и все показатели времени будут сразу пересчитаны.

Инструкция

1. Откройте раздел «Профиль» 

2. В открывшейся вкладке «Главное» найдите пункт «Часовой пояс»

3. Снимите галочку

4. Выберите необходимый часовой пояс

5. Также вы можете перейти к изменению часового пояса, например, из вкладки «Смены»

Также вам могут быть интересны эти статьи

Можно ли считать карту с истекшим сроком?

Как долго хранятся считанные карты?

Сколько стоит GR.CARDS?

Частозадаваемые вопросы по картам водителя

Частозадаваемые вопросы по тахографам

Как разблокировать карту водителя?

Как правильно пользоваться тахографом?

Как повысить эффективность работы водителей?

Как расшифровать данные с тахографа?

Почему возникают ошибки при использовании тахографа?

Какие грозят штрафы за отсутствие тахографа и несоблюдение режима труда и отдыха

Как провести аудит установленных тахографов за 5 минут

Узнайте сколько сейчас времени по UTC с точностью до секунды на сервере точного онлайн времени.

05:5552AM

Воскресенье, 28 мая 2023 г.

Разница во времени с UTC

«UTC» redirects here. For the time zone that lies between UTC−1 and UTC+1, see UTC+00:00. For other uses, see UTC (disambiguation).

Coordinated Universal Time or UTC is the primary time standard by which the world regulates clocks and time. It is within about one second of mean solar time (such as UT1) at 0° longitude (at the IERS Reference Meridian as the currently used prime meridian) and is not adjusted for daylight saving time. It is effectively a successor to Greenwich Mean Time (GMT).

The coordination of time and frequency transmissions around the world began on 1 January 1960. UTC was first officially adopted as CCIR Recommendation 374, Standard-Frequency and Time-Signal Emissions, in 1963, but the official abbreviation of UTC and the official English name of Coordinated Universal Time (along with the French equivalent) were not adopted until 1967.^[1]

The system has been adjusted several times, including a brief period during which the time-coordination radio signals broadcast both UTC and «Stepped Atomic Time (SAT)» before a new UTC was adopted in 1970 and implemented in 1972. This change also adopted leap seconds to simplify future adjustments. This CCIR Recommendation 460 «stated that (a) carrier frequencies and time intervals should be maintained constant and should correspond to the definition of the SI second; (b) step adjustments, when necessary, should be exactly 1 s to maintain approximate agreement with Universal Time (UT); and (c) standard signals should contain information on the difference between UTC and UT.»^[2]

The General Conference on Weights and Measures adopted a resolution to alter UTC with a new system that would eliminate leap seconds by 2035.^[3]

The current version of UTC is defined by International Telecommunication Union Recommendation (ITU-R TF.460-6), Standard-frequency and time-signal emissions,^[4] and is based on International Atomic Time (TAI) with leap seconds added at irregular intervals to compensate for the accumulated difference between TAI and time measured by Earth’s rotation.^[5] Leap seconds are inserted as necessary to keep UTC within 0.9 seconds of the UT1 variant of universal time.^[6] See the «Current number of leap seconds» section for the number of leap seconds inserted to date.

Etymology[edit]

The official abbreviation for Coordinated Universal Time is UTC. This abbreviation comes as a result of the International Telecommunication Union and the International Astronomical Union wanting to use the same abbreviation in all languages. English speakers originally proposed CUT (for «coordinated universal time»), while French speakers proposed TUC (for «temps universel coordonné«). The compromise that emerged was UTC,^[7] which conforms to the pattern for the abbreviations of the variants of Universal Time (UT0, UT1, UT2, UT1R, etc.).^[8]

Uses[edit]

Time zones around the world are expressed using positive or negative offsets from UTC, as in the list of time zones by UTC offset.

The westernmost time zone uses UTC−12, being twelve hours behind UTC; the easternmost time zone uses UTC+14, being fourteen hours ahead of UTC. In 1995, the island nation of Kiribati moved those of its atolls in the Line Islands from UTC−10 to UTC+14 so that Kiribati would all be on the same day.

UTC is used in many Internet and World Wide Web standards. The Network Time Protocol (NTP), designed to synchronise the clocks of computers over the Internet, transmits time information from the UTC system.^[9] If only milliseconds precision is needed, clients can obtain the current UTC from a number of official internet UTC servers. For sub-microsecond precision, clients can obtain the time from satellite signals.

UTC is also the time standard used in aviation,^[10] e.g. for flight plans and air traffic control. Weather forecasts and maps all use UTC to avoid confusion about time zones and daylight saving time. The International Space Station also uses UTC as a time standard.

Amateur radio operators often schedule their radio contacts in UTC, because transmissions on some frequencies can be picked up in many time zones.^[11]

Mechanism[edit]

UTC divides time into days, hours, minutes and seconds. Days are conventionally identified using the Gregorian calendar, but Julian day numbers can also be used. Each day contains 24 hours and each hour contains 60 minutes. The number of seconds in a minute is usually 60, but with an occasional leap second, it may be 61 or 59 instead.^[12] Thus, in the UTC time scale, the second and all smaller time units (millisecond, microsecond, etc.) are of constant duration, but the minute and all larger time units (hour, day, week, etc.) are of variable duration. Decisions to introduce a leap second are announced at least six months in advance in «Bulletin C» produced by the International Earth Rotation and Reference Systems Service.^[13][14] The leap seconds cannot be predicted far in advance due to the unpredictable rate of the rotation of Earth.^[15]

Nearly all UTC days contain exactly 86,400 SI seconds with exactly 60 seconds in each minute. UTC is within about one second of mean solar time at 0° longitude,^[16] so that, because the mean solar day is slightly longer than 86,400 SI seconds, occasionally the last minute of a UTC day is adjusted to have 61 seconds. The extra second is called a leap second. It accounts for the grand total of the extra length (about 2 milliseconds each) of all the mean solar days since the previous leap second. The last minute of a UTC day is permitted to contain 59 seconds to cover the remote possibility of the Earth rotating faster, but that has not yet been necessary. The irregular day lengths mean that fractional Julian days do not work properly with UTC.

Since 1972, UTC is calculated by subtracting the accumulated leap seconds from International Atomic Time (TAI), which is a coordinate time scale tracking notional proper time on the rotating surface of the Earth (the geoid). In order to maintain a close approximation to UT1, UTC occasionally has discontinuities where it changes from one linear function of TAI to another. These discontinuities take the form of leap seconds implemented by a UTC day of irregular length. Discontinuities in UTC have occurred only at the end of June or December, although there is provision for them to happen at the end of March and September as well as a second preference.^[17][18] The International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) tracks and publishes the difference between UTC and Universal Time, DUT1 = UT1 − UTC, and introduces discontinuities into UTC to keep DUT1 in the interval (−0.9 s, +0.9 s).

As with TAI, UTC is only known with the highest precision in retrospect. Users who require an approximation in real time must obtain it from a time laboratory, which disseminates an approximation using techniques such as GPS or radio time signals. Such approximations are designated UTC(k), where k is an abbreviation for the time laboratory.^[19] The time of events may be provisionally recorded against one of these approximations; later corrections may be applied using the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) monthly publication of tables of differences between canonical TAI/UTC and TAI(k)/UTC(k) as estimated in real time by participating laboratories.^[20] (See the article on International Atomic Time for details.)

Because of time dilation, a standard clock not on the geoid, or in rapid motion, will not maintain synchronicity with UTC. Therefore, telemetry from clocks with a known relation to the geoid is used to provide UTC when required, on locations such as those of spacecraft.

It is not possible to compute the exact time interval elapsed between two UTC timestamps without consulting a table that shows how many leap seconds occurred during that interval. By extension, it is not possible to compute the precise duration of a time interval that ends in the future and may encompass an unknown number of leap seconds (for example, the number of TAI seconds between «now» and 2099-12-31 23:59:59). Therefore, many scientific applications that require precise measurement of long (multi-year) intervals use TAI instead. TAI is also commonly used by systems that cannot handle leap seconds. GPS time always remains exactly 19 seconds behind TAI (neither system is affected by the leap seconds introduced in UTC).

Time zones[edit]

Time zones are usually defined as differing from UTC by an integer number of hours,^[21] although the laws of each jurisdiction would have to be consulted if sub-second accuracy was required. Several jurisdictions have established time zones that differ by an odd integer number of half-hours or quarter-hours from UT1 or UTC.

Current civil time in a particular time zone can be determined by adding or subtracting the number of hours and minutes specified by the UTC offset, which ranges from UTC−12:00 in the west to UTC+14:00 in the east (see List of UTC time offsets).

The time zone using UTC is sometimes denoted UTC±00:00 or by the letter Z—a reference to the equivalent nautical time zone (GMT), which has been denoted by a Z since about 1950. Time zones were identified by successive letters of the alphabet and the Greenwich time zone was marked by a Z as it was the point of origin. The letter also refers to the «zone description» of zero hours, which has been used since 1920 (see time zone history). Since the NATO phonetic alphabet word for Z is «Zulu», UTC is sometimes known as «Zulu time». This is especially true in aviation, where «Zulu» is the universal standard.^[22] This ensures that all pilots, regardless of location, are using the same 24-hour clock, thus avoiding confusion when flying between time zones.^[23] See the list of military time zones for letters used in addition to Z in qualifying time zones other than Greenwich.

On electronic devices which only allow the time zone to be configured using maps or city names, UTC can be selected indirectly by selecting cities such as Accra in Ghana or Reykjavík in Iceland as they are always on UTC and do not currently use Daylight Saving Time (which Greenwich and London do, and so could be a source of error).^[24]

Daylight saving time[edit]

UTC does not change with a change of seasons, but local time or civil time may change if a time zone jurisdiction observes daylight saving time (summer time). For example, local time on the east coast of the United States is five hours behind UTC during winter,^[25] but four hours behind while daylight saving is observed there.^[26]

History[edit]

In 1928, the term Universal Time (UT) was introduced by the International Astronomical Union to refer to GMT, with the day starting at midnight.^[27] Until the 1950s, broadcast time signals were based on UT, and hence on the rotation of the Earth.

In 1955, the caesium atomic clock was invented. This provided a form of timekeeping that was both more stable and more convenient than astronomical observations. In 1956, the U.S. National Bureau of Standards and U.S. Naval Observatory started to develop atomic frequency time scales; by 1959, these time scales were used in generating the WWV time signals, named for the shortwave radio station that broadcasts them. In 1960, the U.S. Naval Observatory, the Royal Greenwich Observatory, and the UK National Physical Laboratory coordinated their radio broadcasts so that time steps and frequency changes were coordinated, and the resulting time scale was informally referred to as «Coordinated Universal Time».^[28][29]

In a controversial decision, the frequency of the signals was initially set to match the rate of UT, but then kept at the same frequency by the use of atomic clocks and deliberately allowed to drift away from UT. When the divergence grew significantly, the signal was phase shifted (stepped) by 20 ms to bring it back into agreement with UT. Twenty-nine such steps were used before 1960.^[30]

In 1958, data was published linking the frequency for the caesium transition, newly established, with the ephemeris second. The ephemeris second is a unit in the system of time that, when used as the independent variable in the laws of motion that govern the movement of the planets and moons in the solar system, enables the laws of motion to accurately predict the observed positions of solar system bodies. Within the limits of observable accuracy, ephemeris seconds are of constant length, as are atomic seconds. This publication allowed a value to be chosen for the length of the atomic second that would accord with the celestial laws of motion.^[31]

In 1961, the Bureau International de l’Heure began coordinating the UTC process internationally (but the name Coordinated Universal Time was not formally adopted by the International Astronomical Union until 1967).^[32][33] From then on, there were time steps every few months, and frequency changes at the end of each year. The jumps increased in size to 0.1 seconds. This UTC was intended to permit a very close approximation to UT2.^[28]

In 1967, the SI second was redefined in terms of the frequency supplied by a caesium atomic clock. The length of second so defined was practically equal to the second of ephemeris time.^[34] This was the frequency that had been provisionally used in TAI since 1958. It was soon decided that having two types of second with different lengths, namely the UTC second and the SI second used in TAI, was a bad idea. It was thought better for time signals to maintain a consistent frequency, and that this frequency should match the SI second. Thus it would be necessary to rely on time steps alone to maintain the approximation of UT. This was tried experimentally in a service known as «Stepped Atomic Time» (SAT), which ticked at the same rate as TAI and used jumps of 0.2 seconds to stay synchronised with UT2.^[35]

There was also dissatisfaction with the frequent jumps in UTC (and SAT). In 1968, Louis Essen, the inventor of the caesium atomic clock, and G. M. R. Winkler both independently proposed that steps should be of 1 second only.^[36] This system was eventually approved, along with the idea of maintaining the UTC second equal to the TAI second. At the end of 1971, there was a final irregular jump of exactly 0.107758 TAI seconds, making the total of all the small time steps and frequency shifts in UTC or TAI during 1958–1971 exactly ten seconds, so that 1 January 1972 00:00:00 UTC was 1 January 1972 00:00:10 TAI exactly,^[37] and a whole number of seconds thereafter. At the same time, the tick rate of UTC was changed to exactly match TAI. UTC also started to track UT1 rather than UT2. Some time signals started to broadcast the DUT1 correction (UT1 − UTC) for applications requiring a closer approximation of UT1 than UTC now provided.^[38][39]

Current number of leap seconds[edit]

The first leap second occurred on 30 June 1972. Since then, leap seconds have occurred on average about once every 19 months, always on 30 June or 31 December. As of July 2022, there have been 27 leap seconds in total, all positive, putting UTC 37 seconds behind TAI.^[40]

Rationale[edit]

Earth’s rotational speed is very slowly decreasing because of tidal deceleration; this increases the length of the mean solar day. The length of the SI second was calibrated on the basis of the second of ephemeris time^[31][34] and can now be seen to have a relationship with the mean solar day observed between 1750 and 1892, analysed by Simon Newcomb. As a result, the SI second is close to 1/86400 of a mean solar day in the mid‑19th century.^[41] In earlier centuries, the mean solar day was shorter than 86,400 SI seconds, and in more recent centuries it is longer than 86,400 seconds. Near the end of the 20th century, the length of the mean solar day (also known simply as «length of day» or «LOD») was approximately 86,400.0013 s.^[42] For this reason, UT is now «slower» than TAI by the difference (or «excess» LOD) of 1.3 ms/day.

The excess of the LOD over the nominal 86,400 s accumulates over time, causing the UTC day, initially synchronised with the mean sun, to become desynchronised and run ahead of it. Near the end of the 20th century, with the LOD at 1.3 ms above the nominal value, UTC ran faster than UT by 1.3 ms per day, getting a second ahead roughly every 800 days. Thus, leap seconds were inserted at approximately this interval, retarding UTC to keep it synchronised in the long term.^[43] The actual rotational period varies on unpredictable factors such as tectonic motion and has to be observed, rather than computed.

Just as adding a leap day every four years does not mean the year is getting longer by one day every four years, the insertion of a leap second every 800 days does not indicate that the mean solar day is getting longer by a second every 800 days. It will take about 50,000 years for a mean solar day to lengthen by one second (at a rate of 2 ms per century). This rate fluctuates within the range of 1.7–2.3 ms/cy. While the rate due to tidal friction alone is about 2.3 ms/cy, the uplift of Canada and Scandinavia by several metres since the last ice age has temporarily reduced this to 1.7 ms/cy over the last 2,700 years.^[44] The correct reason for leap seconds, then, is not the current difference between actual and nominal LOD, but rather the accumulation of this difference over a period of time: Near the end of the 20th century, this difference was about 1/800 of a second per day; therefore, after about 800 days, it accumulated to 1 second (and a leap second was then added).

In the graph of DUT1 above, the excess of LOD above the nominal 86,400 s corresponds to the downward slope of the graph between vertical segments. (The slope became shallower in the 1980s, 2000s and late 2010s to 2020s because of slight accelerations of Earth’s rotation temporarily shortening the day.) Vertical position on the graph corresponds to the accumulation of this difference over time, and the vertical segments correspond to leap seconds introduced to match this accumulated difference. Leap seconds are timed to keep DUT1 within the vertical range depicted by the adjacent graph. The frequency of leap seconds therefore corresponds to the slope of the diagonal graph segments, and thus to the excess LOD. Time periods when the slope reverses direction (slopes upwards, not the vertical segments) are times when the excess LOD is negative, that is, when the LOD is below 86,400 s.

Future[edit]

As the Earth’s rotation continues to slow, positive leap seconds will be required more frequently. The long-term rate of change of LOD is approximately +1.7 ms per century. At the end of the 21st century, LOD will be roughly 86,400.004 s, requiring leap seconds every 250 days. Over several centuries, the frequency of leap seconds will become problematic.^[45] A change in the trend of the UT1 – UTC values was seen beginning around June 2019 in which instead of slowing down (with leap seconds to keep the difference between UT1 and UTC less than 0.9 seconds) the earth’s rotation has sped up, causing this difference to increase. If the trend continues, a negative leap second may be required, which has not been used before. This may not be needed until 2025.^[46][47]

Some time in the 22nd century, two leap seconds will be required every year. The current practice of only allowing leap seconds in June and December will be insufficient to maintain a difference of less than 1 second, and it might be decided to introduce leap seconds in March and September. In the 25th century, four leap seconds are projected to be required every year, so the current quarterly options would be insufficient.

In April 2001, Rob Seaman of the National Optical Astronomy Observatory proposed that leap seconds be allowed to be added monthly rather than twice yearly.^[48]

A resolution has been adopted by the General Conference on Weights and Measures to redefine UTC and abolish leap seconds, but keep the civil second constant and equal to the SI second, so that sundials would slowly get further and further out of sync with civil time. The leap seconds will be eliminated by 2035. The resolution does not break the connection between UTC and UT1, but increases the maximum allowable difference. The details of what the maximum difference will be and how corrections will be implemented is left for future discussions.^[3] This will result in a shift of the sun’s movements relative to civil time, with the difference increasing quadratically with time (i.e., proportional to elapsed centuries squared). This is analogous to the shift of seasons relative to the yearly calendar that results from the calendar year not precisely matching the tropical year length. This would be a change in civil timekeeping, and would have a slow effect at first, but becoming drastic over several centuries. UTC (and TAI) would be more and more ahead of UT; it would coincide with local mean time along a meridian drifting eastward faster and faster.^[49] Thus, the time system will lose its fixed connection to the geographic coordinates based on the IERS meridian. The difference between UTC and UT would reach 0.5 hours after the year 2600 and 6.5 hours around 4600.^[50]

ITU‑R Study Group 7 and Working Party 7A were unable to reach consensus on whether to advance the proposal to the 2012 Radiocommunications Assembly; the chairman of Study Group 7 elected to advance the question to the 2012 Radiocommunications Assembly (20 January 2012),^[51] but consideration of the proposal was postponed by the ITU until the World Radio Conference in 2015.^[52] This conference, in turn, considered the question,^[53] but no permanent decision was reached; it only chose to engage in further study with the goal of reconsideration in 2023.^[54]

A proposed alternative to the leap second is the leap hour or leap minute, which requires changes only once every few centuries.^[55]

See also[edit]

• Coordinated Mars Time (MTC)
• Ephemeris time
• IERS Reference Meridian
• ISO 8601
• List of UTC timing centers
• Terrestrial Time
• Universal Time
• World Radiocommunication Conference

References[edit]

Citations[edit]

General and cited sources[edit]

External links[edit]

• Current UTC time
• Definition of Coordinated Universal Time in German law–ZeitG §1 (3)
• International Earth Rotation Service; list of differences between TAI and UTC from 1961 to present
• W3C Specification about UTC Date and Time and RFC 3339, based on ISO 8601
• Standard of time definition: UTC, GPS, LORAN and TAI
• What is in a name? On the term Coordinated Universal Time at the Wayback Machine (archived 6 November 2013)

С давних времен люди привязывали время к циклическим событиям, которые происходили вокруг них. Это были смена дня и ночи, времена года. В современном мире такая точность при работе со временем часто является неудовлетворительной. Но именно к такому измерению времени привыкло человечество, и, достигнув высокой точности в определении количества времени, много усилий тратит на то, чтобы увязать старые методы измерения времени к современному точному измерению. 

Из-за этого человечество усложнило работу со временем различными календарями, часовыми поясами, зимним и летним временем, не говоря о том, что у него не было однозначного понимания такого фундаментального понятия как секунда. И сейчас, даже определившись с понятием секунда, оно пытается все придуманные ранее сложности согласовать с ним.

Каждое событие происходит в определенный момент времени. Чтобы как-то обозначить этот момент времени, и его воспринял другой человек, необходимо принять какой-то другой общепринятый момент времени, который будет началом отсчета, определиться какими интервалами будет проводиться отсчет и отсчитать необходимое количество интервалов. В принципе, это так же просто как определить положение точки на оси, на плоскости или в пространстве. Но как я уже писал ранее, человечество все сильно усложнило.

Календари

В современном мире, для многих задач время удобно измерять в секундах и долях секунды, но долгое время люди изменяли его при помощи суток и лет. Сутки (солнечные сутки) – это период, за который происходит цикл смены дня и ночи, а год (тропический год) – период, за который происходит цикл смены времен года.

Со школы всем известно, что смена времени суток происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси относительно центра Солнца, а смена времен года – наклоном оси вращения Земли и ее вращением вокруг Солнца. Тропический год приблизительно равен 365 солнечных суток. Проблема заключается в том, что его нельзя выразить через целое число солнечных суток. В результате, через какое-то время, если ничего не предпринять, времена года сместятся внутри года.

Юлианский и Григорианский календари решают эту проблему с различной точностью путем ввода дополнительных суток в году.

Шкалы времени

Для того, чтобы сопоставить момент времени с численным значением используются различные шкалы времени. Наиболее распространенными являются следующие шкалы:

• TAI;

• Всемирное время (UT0, UT1, UT2);

• UTC;

• GPS;

• Земное время (TT).

TAI

На данный момент фундаментальным понятием в измерении времени является секунда. Сейчас принято считать, что 1 секунда -это интервал времени равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К и отсутствии возмущения внешними полями. Такая секунда называется атомной секундой. 0-я атомная секунда произошла 1 января 1958 года 0 часов, 0 минут, 0 секунд по всемирному времени (UT2).

Всемирное время UT

Всемирное время (UT) берет за основу вращение Земли относительно звездного пространства. В виду того, вращение происходит неравномерно, длительность секунды может незначительно изменяться. Определение всемирного времени несколько раз уточнялось, в результате на данный момент существуют несколько разных версий UT0, UT1, UT2. Сейчас широко используется UT1.

UTC

Для того, чтобы связать непостоянную секунду UT1 и постоянную атомную секунду было введено Universal Coordinated Time (UTC).

Суть его заключается в следующем, ученые постоянно наблюдают разницу между временем UT1 и UTC. Эта разница не должна превышать 0.9 атомных секунд. Чтобы не было превышения, принимается решение о введении високосной секунды. Причем в зависимости от разницы она может добавляться или удаляться.

Время UTC отличается от времени TAI на целое количество секунд и на дробное количество секунд от времени UT1. Все секунды времени UTC постоянны.

Секунда UTC равна атомной секунде, но количество секунд во времени UTC в сутках может быть 86400, 86399 или 86401 секунд. Это вызывает сложности при вычислениях, которые требуют большой точности, и поэтому уже долго ведутся научные споры об отмене високосных секунд.

GPS

Шкала времени GPS имеет постоянное, равное 19 с, расхождение с международным атомным временем TAI. Отсчёт времени ведётся в неделях GPS и секундах в рамках текущей недели, начало отсчёта – 00 ч 00 мин 06.01.1980. Так как под номер недели во времени GPS выделяется 10 бит, можно закодировать максимум 1024 недели и каждые 1024 недели отсчет начинается заново. 21 августа 1999 и 6 апреля 2019 проводилось обнуление счетчика недель.

Земное время (TT)

ТT – теоретическая шкала времени. Длительность секунды такая же, как и в TAI. Имеет смещение в 32.184 секунды относительно TAI. Так как время теоретическое, то у него отсутствует погрешность, в отличие от TAI, где погрешность есть, но она ничтожно мала.

Unix

Самым распространенным подходом к работе со временем в информационных технологиях является время Unix. По сути, значение времени Unix это значение счетчика секунд, которые прошли с 1 января 1970 года 0 часов 0 минут 0 секунд времени UTC. Отсчет ведется таким образом, что каждые сутки увеличивают значение счетчика на 86 400. Зная значения счетчика, можно определить дату и время, которые соответствуют этому значению. Так как в Unix времени в сутках всегда 86400 секунд, возникает неоднозначность записи времени UTC в виде Unix времени, когда существует високосная секунда. При дополнительной секунде в UTC последняя секунда суток во времени Unix должна повторяться, если в UTC нет одной секунды, эта секунда должна отсутствовать. Иными словами, секунды во времени Unix могут повторяться или отсутствовать, значение счетчика секунд не всегда однозначно идентифицирует момент во времени.

Для счетчика секунд используется целое число, и так как в разных реализациях операционных систем счетчик может переполняться, это может привести к неверному значению времени. Если используется знаковое 32 битное целое число, то это произойдет по прошествии 2^31 секунд или 19 января 2038 года в 03:14:07. За ним последует 13 декабря 1901 года. Если используется 64 разрядное число, то переполнение не произойдет даже в далеком будущем.

Java

В Java тоже во всех сутках 86400 секунд, но момент времени однозначно идентифицируется целым числом секунд. Делается это при помощи соглашения о том, что високосная секунда равномерно распределятся между последними 1000 секунд суток. Иными словами, принято

считать, что каждая из последних 1000 секунд суток с високосной секундой равна 0.999 или 1.001 атомной секунды (секунды UTC), что можно списать на погрешность, которая имеет место при замере времени часами RTC, где используется кварцевый генератор.

NTP (Network Time Protocol)

Сервера точного времени (NTP сервера) базируются на времени UTC, могут брать время из различных источников (трансляция сигналов точного времени по радио, сигналы GPS, другие NTP сервера) и учитывают високосную секунду. Но то, как это будет реализовано, зависит от сервера NTP и операционной системы. Сервер может анонсировать то, что через какое-то время появится високосная секунда, и обязанностью операционной системы является обработать високосную секунду (вернуться на одну секунду назад, заморозить секунду или сгладить во времени), а может сам сгладить во времени и даже не анонсировать ее.

Разные операционные системы по-разному обрабатывают високосную секунду. Windows, например, по умолчанию не поддерживает високосные секунды.

Смещение во времени в различных шкалах

Различные шкалы времени имеют различные начальные точки отсчета. Кроме того, один и тот же момент времени из-за смещения в секундах будет трактоваться по-разному в разных шкалах.

На графике приведены самые распространенные шкалы времени и смещения относительно их, начиная с 1 января 1972 года 0 часов 0 минут 0 секунд UTC (момент времени, когда UTC стал отличаться на целое число секунд от UT1, и было принято решение о високосных секундах).  На графике видно, например, что время TAI спешит относительно GPS на 19 секунд, а время UTC из-за вводимых високосных секунд все больше и больше отстает от TAI. Также на графике видно, как время UTC аппроксимирует время UT1.

Часовые пояса

Земной шар можно разделить по меридианам на 24 равных части и для каждой части установить смещение во времени относительно времени UTC на один час. Это смещение называется географическим часовым поясом. Для времени UTC оно равно +0, а вообще оно может принимать значения от -11 до +12. Но в этом случае учитывается только географическое положение, но не учитывается административная принадлежность. Чтобы учитывать административную принадлежность были введены административные часовые пояса, и тут возникает много интересных вещей.

В административных часовых поясах значение смещения не обязательно должно быть равно целому часу и не обязательно должно быть в диапазоне от -11 до +12, поэтому сейчас в мире существуют часовые пояса +14 и +5:30 или даже +5:45. Есть особый часовой пояс, который не проходит ни через одно государство со значением смещения -12. Это линия перемены дат.

Благодаря административным часовым поясам на территории Китая, который занимает несколько географических часовых поясов действует один административный часовой пояс, а в некоторых штатах США могут действовать разные административные часовые пояса в пределах штата.

Кроме того, смещение относительно UTC может меняться не только при движении с запада на восток или востока на запад, но и при движении с севера на юг или с юга на север.

GMT и часовые пояса

Раньше за полдень было принято считать момент времени, когда Солнце находилось в зените, поэтому для каждого города 12 часов дня это были разные моменты времени. В принципе это всех устраивало, так как, добравшись до города, можно было перевести часы и забыть, но, когда возникли паровозы, и нужно было составлять расписание движения поездов, это превратилось в кошмар, поэтому сначала все поезда стали ходить по Лондонскому времени, а потом появилось время GMT и часовые пояса. Время GMT позволяет однозначно определить момент времени на земном шаре, а часовые пояса используются для того, чтобы 12 часов дня были днем, а 6 часов вечера вечером на определенной территории. На данный момент под временем GMT понимается часовой пояс, который совпадает со временем UTC.

Линия перемены дат

Из-за того, что Земля круглая необходимо определиться, где на Земле сегодня, а где завтра. Граница, которая разделяет время на земном шаре на сегодня и завтра называется линией перемены дат. Ее можно было провести по Гринвичскому меридиану, но это было бы очень неудобно , так как он пересекает множество населенных территорий и было бы неудобно, когда на одной части территории сегодня, а на другой уже завтра, поэтому было принято решение провести ее по наименее населенной области планеты в Тихом океане. 

Стандартное и летнее время

На административных часовых поясах люди не остановились и добавили еще понятие летнего времени. Летнее время вводилось для экономии расхода электроэнергии. Суть его в следующем, что весной стрелки часов переводятся на час вперед относительно стандартного времени, а зимой на час назад. Когда именно в разных странах этот момент определяется по-разному, поэтому могут быть случаи, когда где-то еще продолжает действие летнее время, а где-то уже оно прекратилось. Часто это может является причиной срывов митингов в географически распределенных командах.

В последнее время многие ученые считают, что перевод часов вызывает стресс у человеческого организма, поскольку ему нужно перестраивать свои биологические часы.

Наблюдается тенденция отказа от летнего времени во многих странах.

Исторические часовые пояса

Если вам показалось этого мало, то следует заметить, что на разных территориях в разные периоды времени могли действовать разные административные часовые пояса. Чтобы упростить работу программиста с такими случаями, была разработана Time Zone Database, которая постоянно дополняется и корректируется. Она содержит исходный код для работы с часовыми поясами, а также описания всех известных часовых поясов (когда и какое часовой пояс использовался на определенной территории, когда вводилось или отменялось летнее время). Многие операционные системы и базы данных используют ее для работы с датой и временем. Так как определения изменяются со временем, нужно проводить обновления определений часовых поясов в операционной системе или СУБД.

Високосный год. Летнее время. Високосная секунда

Високосный год изменяет количество суток в году.

Летнее время оказывает влияние на смещение локального времени относительно UTC, а также изменяет количество часов в сутках, когда происходит переход на летнее время и обратно. Сутки, когда происходит переход на зимнее время, длятся 25 часов, на летнее – 23 часа. Так как во времени UTC нет понятия летнего времени – сутки по времени UTC длятся всегда 24 часа

Високосная секунда изменяет количество секунд в году. Теоретически на данный момент она может быть как плюс, как минус и вводиться до четырех раз в год.

Локальное время и UTC

В одних случаях удобно использовать локальное время, в других время UTC.

Например, рабочая смена начинается в 10 и длится 8 часов в соответствии с локальным временем. Т.е. если предположить, что смена началась в 10 часов вечера по локальному времени, то она должна закончиться в 6 часов утра по локальному времени в независимости от того, был ли переход на летнее или зимнее время во время смены. Фактически сотрудник может работать 7 или 9 реальных часов, но по локальному времени это будет 8 часов.

Возьмем другой пример. Самолет вылетает из аэропорта в 10 часов по локальному времени. Полет занимает 8 часов. Использовать локальное время для расчетов нельзя. Так как добавив 8 часов к локальному времени, мы получим 6 часов утра по локальному времени. Даже, если предположить, самолет не пересекал часовых поясов, мы можем получить неверный результат, если полет осуществлялся во время перехода с зимнего на летнее время или наоборот.

Возможны более сложные варианты, когда самолет вылетает из одного часового пояса, а прилетает в другой, причем в другом перевода на зимнее или летнее время не производится. Чтобы решить такую проблему, нужно локальное время перевести в UTC время, выполнить всю арифметику, а потом перевести в локальное время того часового пояса, для которого мы хотим знать локальное время прилета.

Выводы

В этой статье я не привел никакого исходного кода, программных библиотек, а осветил только базовые понятия, которые вам понадобятся для написания программ для работы со временем.

Но я думаю, информации, приведенной в этой статье вам достаточно чтобы систематизировать ваши знания о времени, и вы узнали что-то новое. Интересных фактов и особенностей работы со временем очень много, и разумеется, что они не уместились в этой статье, которую я старался сделать максимально краткой. Если тема времени окажется вам интересной и требующей продолжения, я его напишу.

Если вы найдете какие-то неточности в статье, буду рад, если вы сообщите о них в комментариях.

По заданному локальному времени этот калькулятор отображает текущее всемирное время UT1, всемирное координированное время UTC, атомное время TAI и земное время TT. Кроме того отображается разница между UT1 и UTC на заданную дату и количество добавочных секунд. Калькулятор работает на основе данных Международной Службы Вращения Земли (МСВЗ)¹. Данные обновляются ежедневно, доступен прогноз на несколько месяцев вперед.

Всемирное время, Universal Time (UT)

Всемирное время — это общее название для временных шкал, основанных на вращении Земли. В настоящее время чаще всего применяются шкалы UT1 и UTC. Шкала UT1 соответствует местному солнечному времени на долготе гринвичской обсерватории. UT1 измеряется пропорционально углу вращения Земли, относительно международной небесной системы координат ICRS при помощи радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ). Вращение Земли неравномерно, имеются колебания на коротких промежутках времени, плюс небольшое постоянное замедление, поэтому шкалу UT1 нельзя использовать для точных астрономических расчетов. Когда этот факт был обнаружен, для точных расчетов астрономы стали использовать эфемеридное время — равномерное время, основанное на обращении Земли в течение года вокруг Солнца. Эфемеридное время в 1952-м было в первые анонсировано как 1/31556925.975 часть тропического года( периода обращения земли вокруг солнца на 1 января 1900 года). В 1960-м секунда была определена в системе СИ, как 1/31556925.9747 часть тропического года .

Международное атомное время, International Atomic Time ( TAI)

В 1955-м году уже был известен более точный способ хранения времени. Поэтому эфемеридная секунда в системе СИ продержалась всего 7 лет и в 1967-м определение было заменено на атомное время, которое с огромной точностью научились отсчитывать при помощи атомных часов. Атомная секунда была принята равной эфемеридной секунде и определена как время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. С 1958-го года идет отсчет времени по шкале атомного времени TAI. На 1 января 1958-года значение TAI равнялось значению UT2 и незначительно отличалось от UT1 (UT2 сглаженная версия UT1, без периодических сезонных колебаний).

Всемирное координированное время, Coordinated Universal Time (UTC)

С течением времени разница между всемирным UT1 и атомным временем TAI увеличивается и составляет уже более 37 секунд (апрель 2021). В качестве компромиссного варианта между равномерным атомным и привычным всемирным временем UT1 начиная с 1960 года стало использоваться всемирное координированное время UTC, секунда которого соответствует атомной секунде, но за счет добавочных секунд координированное время приближается к времени UT1. Международная служба вращения земли (МСВЗ) ежедневно публикует разницу между UT1 и UTC и объявляет о введении добавочной секунды. Следующий калькулятор по данным МСВЗ строит график отличия UT1 и UTC для заданного периода времени.

Данные о добавочных секундах выгружаются с сайта Парижской обсерватории². Добавочная секунда может добавляться или вычитаться в последний день декабря или в последний день июня. При добавлении секунды значение времени UTC будет 23:59:60, при вычитании, последней секундой будет 23:59:58, затем последует первая секунда следующего дня. Последний раз секунда была добавлена в декабре 2016-го года. UTC координируется с тем расчетом, чтобы разница UT1-UTC не превышала по модулю 0.9 секунд. В настоящее время шкала UTC используется повсеместно, в том числе и в компьютерной технике. Внедрение лишней секунды в чувствительных к равномерности времени приложениях может приводить к ошибкам, поэтому активно ведутся дискуссии по прекращению практики добавления лишних секунд. Однако решение на данный момент не принято.

Земное время, Terrestrial Time ( TT )

Международное атомное время 1-го января 1958 года отличалось от эфемеридного на 32,18 секунды. С внедрением атомных часов эфемеридное время стали выводить из атомного, вместо прямых наблюдений, так как их масштаб совпадает. Эфемеридное время продолжали использовать для астрономических вычислений вплоть до 1984 года, когда оно было заменено двумя незначительно отличающимися шкалами : Земное динамическое время (TDT) и Барицентрическое динамическое время (TDB). Земное динамическое время сохранило масштаб эфемеридного, соответственно его секунда соответствует одной секунде СИ. Из за сложности определения TDB и TDT были также заменены и к 2006-му году окончательно вытеснены шкалами: Геоцентрическое координатное время (TCG) и Барицентрическое координатное время (TCB). TCG и TCB отражают темп времени, скорректированного в соответствии с общей теорией относительности к часам, покоящимся относительно нуль-точки вне влияния гравитации Земли (TCG) и Солнечной системы (TCB). TCG и TCB используются в настоящее время для расчетов движения небесных тел. Масштаб этих времен стал отличаться от атомной секунды TAI. Чтобы сохранить преемственность вместо TDT была введена дополнительная шкала Земного времени (TT), выведенная из TCG таким образом, чтобы TT давала среднюю длительность секунды, совпадающую с секундой атомного времени TAI.
Разница между TT и TAI с миллисекундной точностью составляет TT − TAI = 32,184 с.
Земное время TT, или его предшественники TDT или ET можно вычислить по универсальному времени, зная разницу ΔT (TT = UT + ΔT). ΔT — годичное изменение, публикуемое в астрономических ежедневниках. Следующий калькулятор отображает аппроксимацию разницы ΔT за большой промежуток времени.

Аппроксимирующий полином и исторические данные по значениям ΔT взяты с сайта NASA Eclipse³. Доверительный интервал возможного отклонения ΔT для исторических данных отображается с учетом доверительной вероятности 99%.