地球自转周期是一个恒星日，目前其准确值为23小时56分4秒，而日常生活中使用的则是平太阳日，即24小时。与此相对应，当前地球绕太阳公转一周大约需要365平太阳日，因此我们现行的历法就定义一年为365天，逢到闰年则增加1天。
月球的潮汐作用对地球自转速度影响最大
然而，地球的自转速度并不均匀，而且还存在长期变慢的趋势。20世纪20年代，地球自转速度的长期减慢和季节性变化相继被发现。
日月引力对地球的潮汐作用是使得地球自转速度变慢的主要因素，它使得1个平太阳日的长度在1个世纪内增长1.6毫秒，长期累积起来，就会导致一年的日数逐渐减少。而在远古时期，情况正好相反。地质研究表明，在5.7亿年以前的寒武纪，地球一昼夜只有20.47小时，一年428日；3.7亿年前的泥盆纪中期，每天22小时，一年398日。地球公转的周期较为稳定，因此一年的天数变少，是地球自转长期变慢的明确证据。
上海天文台的高精度天文钟
季风的作用引起地球自转的季节性变化，一般表现为春天变慢、秋天变快，变化的幅度可达20～25毫秒。另外，地球内部的物质运动、表面的板块运动、冰川的消融和位移，甚至陨星的撞击等，也都会造成地球自转速度复杂的不规则变化。
正是由于地球的自转不均匀，使得依赖于此的“1秒”的长度也会发生不规则的变化，这就给需要极其准确时间的工作带来了麻烦。为此，1967年召开的第十三届国际计量大会决定把1秒的长度改为一种特定的铯原子所产生的电磁辐射振荡周期的9192361770倍。由于原子振荡的稳定性远远高于地球的自转，所以这样定义的秒长精度极高，以此为基础的时间计量系统，称为国际原子时。
原子时秒长的定义，是为了尽可能与日常生活所熟悉的由地球自转定义的秒长相一致。然而，这两个时间系统毕竟依赖于完全不同的物理过程，因此不可能绝对一致。按目前的标准定义，即使地球自转严格保持速度不变，一年下来国际原子时也会比平太阳时快将近1秒。这就意味着，如果在日常生活中完全采用国际原子时，那么误差累积几万年以后，可能就会面临在中午时分迎来日出的尴尬情况。
为了解决这个问题，国际天文学联合会和国际无线电咨询委员会提出了一种“协调世界时”的系统，采用原子时的1秒作为基准，使其按照原子时系统均匀走时，但是在时刻的计量上，要求根据实际需要，决定是否在6月30日或12月31日增加1秒，即在协调世界时23时59分59秒之后插进一个60秒，然后才是次日的0时0分0秒，以此补偿世界时落后于原子时的差距，称为闰秒。由于地球自转速度变化很不规则，所以具体在什么时候需要闰秒，必须根据对地球自转的实际观测结果确定。（林清）
【微博士】早已错位的黄道十二星座
黄道十二星座，原是由古巴比伦人和古希腊人为了表示太阳在黄道上的位置而划分的。然而由于岁差的原因，不同日期太阳所在的星座早已发生了变化。比如，2000多年前春分的时候（即3月21日），太阳位于白羊座，而现在则已经移到了双鱼座，很快即将进入宝瓶座。也就是说，按照出生日期被判定为白羊座的人，其实他出生时的太阳已经处于双鱼座了。而且今天的黄道星座也已经不是12个，而是13个，比古希腊时代增加了1个蛇夫座。今天的占星术却依然沿用2000多年前的黄道十二星座来“预测”人的命运，是完全没有科学依据的。
【微问题】原子时间在地面上和太空中一样吗？
【关键词】北极星 岁差 协调世界时 闰秒
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