Vuoden loppuun lisätään karkaussekunti

Maapallon pyörimisen hidastyminen aiheuttaa
karkaussekunnin lissämistarpeen. Kaaviossa on
esitetty hidastumisen aiheuttamat aikajärjestelmän
muutokset.

International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) on päättänyt lisätä karkaussekunnin tämän vuoden loppuun. Sekunti lisätään UTC ^[1]aikaan (1.1.2017 kello 1.59.59 Suomen aikaa) seuraavasti:

2016 December 31, 23 h 59 m 59 s

2016 December 31, 23 h 59 m 60 s

2017 January 1, 0 h 0 m 0 s

Karkaussekunnin lisäämistarve johtuu maapallon pyörimisen hidastumisesta, joka lisää vuorokauden pituutta nykyisin noin 1,7 ms vuosisadassa. Maapallon pyörimistä hidastaa^[2] vuorovesi-ilmiö ja maapallolla tapahtuvat massojen siirtymiset sekä jotkut meteorologiset ilmiöt. Esimerkiksi talvella lumipeitteen kertyminen napa-alueille nopeuttaa pyörimistä ja vastaavasti keväällä lumien sulaminen ja virtaaminen meriin hidastaa pyörimistä. Lisäksi seismisten ilmiöiden, esimerkiksi maanjäristysten aiheuttamat massojen siirtymiset voivat vaikuttaa maapallon pyörimisnopeuteen.

IERSn havainnot maapallon pyörimisen hidastumisesta päivittäin
ja vuosittain. Yhtenäinen punainen viiva on
kumulatiivinen pyörimisen hidastuma ja punaiset pisteet
osoittavat lisätyt karkaussekunnit. Kuva IERS.

IERS tarkkailee maapallon pyörimistä ja määrittelee sen mukaan karkaussekuntien lisäämis- tai poistamistarpeen.  Karkaussekunti lisätään koordinoituun yleisaikaan, joka pidetään synkronoituna maapallon pyörimiseen sekunnin tarkkuudella. Synkronoinnin avulla esimerkiksi vuorokausi vaihtuu keskiyöllä eikä siirry hiljalleen vuosituhansien aikana iltayöhön. Karkaussekunteja joudutaan lisäämään hieman alle 50 kertaa vuosisadassa.

Mistä sitten tiedetään, että maapallon pyöriminen hidastuu? Siihen tarvitaan tietysti hyvin tarkka kello ja sellainen on ns. atomikello ja sen mittaama aika tunnetaan lyhenteellä TAI (International Atomic Time).  Atomikellot^[3] otettiin käyttöön vuonna 1972. Siitä lähtien karkaussekunteja on lisätty alkuasetuksena 10 sekuntia ja varsinaisia karkaussekunteja on lisätty 26 kertaa.  Lisäys tapahtuu joko kesäkuun tai joulukuun lopussa, edellisen kerran näin tapahtui kesäkuussa 2015 (UTC-aikaa).

Karkaussekuntijärjestelmä on saanut jonkin verran kritiikkiä osakseen. Useita ehdotuksia on tehty järjestelmän korvaamiseksi, mutta mitään järkevää korvaavaa järjestelmää ei kuitenkaan ole keksitty. Jokaisesta korvausehdotuksesta on löydetty sellaisia heikkouksia, että ne on jätetty ns. pöydälle. Heikkoudet liittyvät usein siihen, että karkaussekunnin ja näin ollen muidenkin korjausmenetelmiin liittyy se, että maapallon pyörimisen hidastuminen voidaan todeta vain jälkikäteen tarkkojen havaintojen perusteella, Maan pyörähdysajan muutosta kun ei voi ennakoida mitenkään.

Huomautukset

[1] Koordinoitu yleisaika UTC on aikaviitejärjestelmä johon käytössä oleva ajanmittaus perustuu. Suomen aika on 2 tuntia edellä UTC aikaa ja se perustuu maapallon jakamiseen 24 täyden tuntien aikavyöhykkeeseen. Näiden lisäksi on joitakin puolituntisia aikavyöhykkeitä esimerkiksi Intiassa, jossa paikallisaika on 5,5 tuntia edellä UTC-aikaa. Vastaavia puolituntisia aikavyöhykkeitä on käytössä monissa muissakin valtioissa Aasiassa.

Jotta asia ei olisi näin yksinkertainen, niin esimerkiksi Australiassa noudatetaan aikavyöhykkeitä +8 ¾ h, +9,5 h ja +10 h aikavyöhykkeitä. Eikä Australia ole ainoa, sillä myös Nepalissa on käytössä +5 3/4 h aikavyöhyke.  Ja jotta asia menisi totaalisesti sekaisin Kiribatilla, Samoalla ja Tongalla aikavyöhyke on +13 h, sillä ne sijaitsevat Kansainvälisen päivämäärärajan itäpuolella.

[2] hidastuminen on vain toinen vaihtoehto, sillä pyöriminen voi myös nopeutua jos massojen siirtyminen vien niitä lähemmäksi pyörimisakselia. Näin voi tapahtua suuressa mittakaavassa esimerkiksi jääkausien jäätiköitymisvaiheessa.

[3] Nykyisin yli 400 yli 50 kansallisessa aikalaboratorioissa.

Kesäajasta jälleen riesaa

Kuva Kari A. Kuure.

Maaliskuun viimeisenä sunnuntaina^[1] siirrytään taas käyttämään kesäaikaa, valitettavasti. Suomalaiset päättäjät eivät ole ottaneet vakavasti eri alojen asiantuntijalausuntoja siitä, että kesäajan käytöstä meille pohjoiseurooppalaisille on vain haittaa, ja erityisesti haittaa terveydelle.

Lukuisat tutkimukset vahvistavat sen, että kesäaika sotkee unirytmin, lisää tapaturmia ja aiheuttaa sydänkohtauksia. Kesäajan arvellaan lisäävän myös mielenterveydellisiä ongelmia ja alentavan koko kansan työtehoa.

Kesäajan käyttöä perustellaan energiansäästöllä, kun ei tarvitse käyttää iltaisin valoja ja illat olisivat valoisia pitempään. Lisäksi kesäaikaa perustellaan työajan aikataulutuksella muun Euroopan kanssa. Jos emme siirtyisi kesäaikaan, eurooppalaiset kumppanimme olisivat töissä pari tuntia myöhemmin ja näin kanssakäyminen ja kauppa vaikeutuisivat.

Räikeämpää potaskaa on vaikea kuvitella kuin nämä perustelut. Pohjois-Euroopassa iltaisin valoa ja auringonpaistetta riittää pitkälle yöhön ja energian säästöä ei lukuisissa tutkimuksissa ole onnistuttu osoittamaan. Työajan ajoituskin on enempi kiinni halusta ja tarpeesta järjestää ne niin, että kanssakäyminen muun Euroopan kanssa onnistuu hyvin helposti.

Meidän vuorokausikäsityksemme perustuu pitkälti aurinkovuorokauteen. Pidämme luonnollisena asiana sen, että keskipäivällä Aurinko on etelässä ja näennäisen vuorokautisen ratansa korkeimmalla kohdalla. Kesäaikaa käytettäessä näin ei ole, vaan suurimmassa osassa Suomea Aurinko on korkeimmillaan pitkällä iltapäivällä, esimerkiksi Tampereella vasta kello 13.30 tietämillä. Tampereelta länteen vasta lähempänä kello 14:sta.

Edellä kerrottu saattaa tuntu omituiselta, mutta näin se valitettavasti on. Tämä johtuu siitä, että maamme sijaitsee suurimmaksi osaksi 30° pituuspiirin länsipuolella (aikavyöhykkeet on määritelty 15° välein pituuspiirien mukaisesti), mutta kuitenkin noudatamme Itä-Euroopan standardiaikaa (talviaikaa), joka puolestaan on GMT-ajasta kaksi tuntia edellä. Euroopassa kellot ovat vain tunnin GMT-aikaa edellä ja näin lähempänä omaa vyöhykeaikaansa.

Ideaalinen tilanne olisi silloin jos Suomi noudattaisi aikaa, joka olisi 1,5 tuntia edellä GMT-aikaa. Silloin aikavyöhyke määrittyisi 22,5° pituuspiirin mukaan. Saattaa tuntua oudolta, että ero olisi vain puoli tuntia Eurooppaan, mutta maapallolta löytyy monia muitakin valtioita, jossa aikaero naapurivaltioihin on puoli tuntia.

Kaupan ja muun elämisen kannalta olisi kuitenkin järkevää siirtyä käyttämään pelkästään Keski-Euroopan aikaa^[2]. Tätä aikaa noudattaisimme myös talvella. Tällöin unirytmimme ei vaihtelisi, olisimme virkeämpiä aamuisin ja etenkin nuorten kouluun suoriutuminen aamuisin olisi kaikin puolin helpompaa. Näin ollen olisimme myös samassa työn ajoitusrytmissä Euroopan kanssa ja pääsisimme ikuisen tuntuisesta ja todella hankalasta ja ikävästä kellojen säätämisiltä.

 Huomautukset 

[1] 29.3.2015 kello 4 (GMT+ 2 h)

[2] GMT+1 h