La seconde intercalaire

Ajouter ou retrancher une seconde !

Depuis 1972, le Temps universel (UT) est le temps synchronisé sur la rotation de la Terre. On le mesure en observant précisément le passage de quasars lointains au méridien du lieu d'observation, moyennant quelques corrections. Avec cette méthode les astronomes obtiennent une précision de l'ordre de la microseconde (10^-6 seconde). Mais la rotation de la Terre sur son axe, n'est pas régulière.
Le Temps atomique international (TAI) est l'échelle de temps basée sur la définition de la seconde et il est calculé à partir de 349 horloges atomiques au césium, réparties sur Terre. Cette référence utilisée partout dans le monde en temps réel, a une précision de 10^-10 seconde avec le césium 133 (Cs133). Ce temps isochrone à usage scientifique est appelé le Temps terrestre (TT).
Compte tenu de l'irrégularité de la rotation de la Terre, le temps universel petit à petit dérive par rapport au temps atomique. Cette dérive est importante de l'ordre de 35 secondes depuis 1972. Ces micros dérives cumulées sont dues aux effets de marée de la Lune et du Soleil, aux variations saisonnières des calottes glaciaires, aux tremblements de terre, aux tsunamis et aux différents mouvements du noyau interne de la Terre.
Ces dérives entre les deux horloges, TU et TAI, doivent être corrigées, c'est pour cela que depuis 1972, 25 secondes ont été ajoutées au temps universel. Ces secondes sont appelées secondes intercalaires ou encore seconde additionnelle.
Depuis l'origine de la mesure du TAI, le Service International de la Rotation Terrestre et des Systèmes de Référence (IERS) situé à l'Observatoire de Paris, n'a fait que des ajouts de secondes intercalaires. Cette seconde intercalaire est produite à partir d'un certain écart entre les horloges, ≈0,5 seconde.

N. B. : En 2015, en France cette seconde intercalaire est intervenue avec l'heure d'été le 1er juillet au matin. Les horloges ont affiché 1h 59min 59s, puis 1h 59min 60s, puis 2h 00min 00s. L'ajout de cette seconde, corrélé aux variations de la rotation de notre planète, est décidé au niveau mondial à l’Observatoire de Paris au sein du laboratoire Systèmes de Référence Temps-Espace - SYRTE1

L'annonce est faite à l'avance par un bulletin d'information, le Bulletin C, publié tous les 6 mois. La diffusion est arbitrée par l'Union internationale des télécommunications.

Tableau : en 1958, les deux horloges, temps universel (UT1) et le Temps atomique international (TAI) sont déclarées synchrones. En 1972, 10 secondes les séparent. On a gardé ce décalage initial, mais depuis 25 secondes intercalaires ont été ajoutées au temps universel pour corriger ses dérives. Entre le 31 décembre 1998 et le 31 décembre 2005, la Terre a tourné régulièrement sans sursaut ou plus exactement les dérives dans un sens ont compensé les dérives dans l'autre sens et l'écart est resté constant.

Image : La seconde intercalaire, qui est ajoutée "au même instant" dans le monde entier à 23:59:59 UT, est comptée 23:59:60 comme sur l'écran informatique ci-dessus, la seconde qui suit est comptée 00:00:00 en date du lendemain. Ces jours là, les 30 juin et les 31 décembre concernés, ont une durée de 86401 secondes au lieu des 86400 secondes habituelles. Un grand nombre d'applications ont besoin d'une précision toujours plus fine en particulier le GPS, les applications de physique fondamentale et les applications utilisées en astronomie. Les secondes intercalaires permettent d'améliorer la précision en longitude des systèmes de géolocalisation et de navigation terrestre ainsi que l'interopérabilité avec les autres systèmes GPS existants ou à venir (Glonass, Galileo, Beidou, MSAS). Mais cette seconde intercalaire pose un certain nombre de problèmes car certains systèmes informatiques sont incapables de gérer les secondes intercalaires, sa suppression est toujours à l'étude.