Schrikkelseconde

[anusthesist]

2016 was een 'lang jaar'. In vergelijking met vorig jaar (ik spreek voor het gemak nog even uit perspectief van 2016) 24 uur langer en in vergelijking met 2014, 24 uur en 1 seconde langer. Maar niet zo lang als 1972 wat het langste jaar 'ooit' was vanwege een schrikkeljaar en maar liefst 2 schrikkelsecondes.

Ik kan echter niet veel wijs worden uit de systematiek -als die er überhaupt is- die toegepast wordt welk jaar een schrikkelseconde moet krijgen, of zoals in 1972 zelfs 2 schrikkelsecondes.

Mijn vraag is dus concreet: is er een systeem voor de schrikkelseconde zoals die er is voor een schrikkeljaar?

Zo ja, welk systeem is dit?

Zo nee, waarom niet zoals bij een schrikkeljaar een systeem invoeren waardoor het logischer wordt wanneer de volgende schrikkelseconde plaatsvindt? Ik kan me namelijk niet voorstellen dat we anno 2016 -of 2017 voor de kalenderradicalen )- niet exact de eccentriciteit e.d. kunnen berekenen.

Bij voorbaat dank,

anusthesist

[Michel Uphoff]

Ik kan echter niet veel wijs worden uit de systematiek -als die er überhaupt is-

 
Die is er inderdaad niet. De rotatieduur van de Aarde is rond een nauwkeurigheid van 10^-8 chaotisch. Ondermeer gravitatie-invloed van Zon, Maan en planeten, wisselende diktes van ijslagen, veranderende oceaanstromingen, grootschalige atmosferische veranderingen, verplaatsingen van bodemmassa door aardbevingen en verplaatsingen van massa in buitenkern en mantel dragen hier zorg voor. Vanwege de wet van het behoud van impulsmoment heeft iedere massaverplaatsing invloed op de lengte van de dag. Hier een mooi grafiekje dat dit chaotische gedrag illustreert (klik voor grotere weergave):
 

Deviation of day length from SI day 1033 keer bekeken

Bron: IERS (klik)

[klazon]

Hoe meten ze die afwijking eigenlijk?

[Michel Uphoff]

Door middel van een combinatie van metingen door een fors aantal stations van verschillende organisaties die verschillende technieken gebruiken. Het IERS (International Earth Rotation and Reference System), heeft de coördinatie en stelt de gemeten afwijkingen vast. Hoe ze precies combineren om tot de benodigde precisie te komen is mij niet echt duidelijk, maar er worden onder meer metingen verricht d.m.v.:

• Weerkaatste laserpulsen van de Maan en satellieten (laser ranging).
• Dopplermetingen aan satellietbewegingen met een precisie van rond 1 milliboogseconde.
• Op basis van zeer precieze GPS en Glonass metingen door een groot aantal stations. De behaalde precisie ligt in de orde van enkele centimeters.
• VLBI (Very Long Baseline Interferometry), waarbij stations op verschillende, liefst onderling zo ver mogelijk verwijderde,  locaties metingen doen aan de verschillen in aankomsttijd van radiogolven die door een vastgestelde groep extragalactische objecten (zoals quasars) in het heelal worden uitgezonden. De positie van deze objecten is eerder ondermeer door de Hipparcos sonde (zie ook hier) met grote precisie bepaald. Uit het verschil in aankomsttijd kan de rotatiesnelheid van de Aarde worden afgeleid. De precisie ligt hier in de orde van 0,2 milliboogseconden (minder dan een centimeter).

Op de IERS site (link eerder bericht) kan je er meer informatie over vinden.

[tempelier]

Helemaal chaotisch lijkt me het niet.
 
Er worden namelijk voortdurend seconden toegevoegd maar nooit eentje weggelaten.
Dat duidt er op dat het gemiddelde jaar toch iets te kort is genomen.
 
Het echt nut ontgaat me trouwens.
Tel gewoon alles in seconden en kijk niet meer naar het jaar.
Ik bedoel dat dus louter voor de astronomie hoor.
Zo'n systeem schijnt al een bedacht te zijn trouwens,

[Benm]

Gemiddeld is een dag inderdaad net ietsje te lang, al is er in het schrikkelseconde-systeem wel degelijk een voorziening om ook een seconde weg te kunnen laten indien ooit nodig. Dit zou wellicht door seismische activiteit oid wel eens kunnen gebeuren. 
 
Overigens een belangrijk onderscheid: Schrikkelseconden lossen de mis-match tussen aantal seconden per etmaal op, niet per jaar. Per definitie heeft een dag 86400 seconden, met een afwijken van ca 0.001 in de praktijk. Het aantal dagen in een jaar is een compleet losstaande verhouding, die hebben we als 365.2425 gedefinieerd, daadwerkelijke getal is ongeveer 365.2422, een aanzienlijk grotere fout dan in de seconden/etmaal verhouding.