Koordinierte Weltzeit

Die koordinierte Weltzeit ( UTC ) ^{[ a ]} ist der weltweit wichtigste Zeitstandard zur Regulierung von Uhren und Zeitangaben. Sie dient als Referenz für die aktuelle Zeit und bildet die Grundlage für die bürgerliche Zeit und Zeitzonen . UTC erleichtert internationale Kommunikation, Navigation, wissenschaftliche Forschung und Handel.

UTC hat sich in den meisten Ländern weitgehend durchgesetzt und ist im Alltag und in gängigen Anwendungen der effektive Nachfolger der Greenwich Mean Time (GMT). ^{[ b ]} In Spezialgebieten wie der wissenschaftlichen Forschung, der Navigation und der Zeitmessung werden neben UTC auch andere Standards wie UT1 und die Internationale Atomzeit (TAI) verwendet.

Die UTC basiert auf TAI (Internationale Atomzeit, abgekürzt vom französischen Namen „ temps atomique international “), einem gewichteten Durchschnitt von Hunderten von Atomuhren weltweit. Die UTC weicht um etwa eine Sekunde von der mittleren Sonnenzeit am Nullmeridian (0° Länge) ab und berücksichtigt keine Sommerzeit .

Die Koordinierung der Zeit- und Frequenzübertragungen weltweit begann am 1. Januar 1960. UTC wurde 1963 erstmals offiziell als Standard eingeführt, und „UTC“ wurde 1967 zur offiziellen Abkürzung für Coordinated Universal Time (Koordinierte Weltzeit). ^{[ 2 ]} Die aktuelle Version von UTC wird von der Internationalen Fernmeldeunion definiert .

Seit seiner Einführung wurde die UTC mehrfach angepasst, insbesondere durch die Einführung von Schaltsekunden ab 1972. In den letzten Jahren gab es bedeutende Entwicklungen im Bereich der UTC, vor allem in Diskussionen über die Abschaffung der Schaltsekunden, da diese gelegentlich weltweit Zeitmesssysteme stören. Im Jahr 2022 verabschiedete die Generalkonferenz für Maß und Gewicht eine Resolution zur Änderung der UTC durch ein neues System, das die Schaltsekunden bis 2035 abschaffen soll. ^{[ 3 ]}

Die offizielle Abkürzung für Koordinierte Weltzeit ist UTC . Diese Abkürzung entstand, weil die Internationale Fernmeldeunion (ITU) und die Internationale Astronomische Union (IAU) in allen Sprachen dieselbe Abkürzung verwenden wollten. ^{[ 4 ]} Der Kompromiss lautet UTC ^{[ 5 ]} , was dem Schema der Abkürzungen der Varianten der Weltzeit (UT0, UT1, UT2, UT1R usw.) entspricht. ^{[ 6 ]}

McCarthy beschrieb den Ursprung der Abkürzung:

1967 verabschiedete das CCIR die Bezeichnungen „Coordinated Universal Time“ (Koordinierte Weltzeit) und „Temps Universel Coordonné“ (Temps Universel Coordonné) für die englische bzw. französische Version, wobei das Akronym UTC in beiden Sprachen verwendet werden sollte. Die Bezeichnung „Coordinated Universal Time (UTC)“ wurde 1967 durch eine Resolution der IAU-Kommissionen 4 und 31 auf der 13. Generalversammlung bestätigt (Trans. IAU, 1968). ^{[ 2 ]}

Die Zeitzonen der Welt werden mithilfe positiver, null oder negativer Abweichungen von UTC angegeben , wie in der Liste der Zeitzonen nach UTC-Abweichung .

Die westlichste Zeitzone verwendet UTC−12 und liegt damit zwölf Stunden hinter UTC; die östlichste Zeitzone verwendet UTC+14 und liegt damit vierzehn Stunden vor UTC. 1995 stellte der Inselstaat Kiribati die Zeitzone seiner Atolle in den Line Islands von UTC−10 auf UTC+14 um , sodass alle Inseln und Atolle Kiribatis denselben Tag haben.

UTC wird in vielen Internet- und World Wide Web- Standards verwendet. Das Network Time Protocol (NTP), das zur Synchronisierung der Computeruhren über das Internet dient, überträgt Zeitinformationen aus dem UTC-System. ^{[ 7 ]} Wird nur eine Genauigkeit im Millisekundenbereich benötigt, können Clients die aktuelle UTC-Zeit von einer Reihe offizieller Internet-UTC-Server beziehen. Für eine Genauigkeit im Sub-Mikrosekundenbereich können Clients die Zeit über Satellitensignale abrufen.

UTC ist auch der in der Luftfahrt verwendete Zeitstandard ^{[ 8 ]} , z. B. für Flugpläne und die Flugsicherung . In diesem Zusammenhang wird es häufig als Zulu-Zeit bezeichnet, wie unten beschrieben. Wettervorhersagen und -karten verwenden UTC, um Verwechslungen mit Zeitzonen und Sommerzeit zu vermeiden. Auch die Internationale Raumstation (ISS) nutzt UTC als Zeitstandard.

Amateurfunker planen ihre Funkverbindungen oft in UTC, da Sendungen auf bestimmten Frequenzen in vielen Zeitzonen empfangen werden können. ^{[ 9 ]}

Die UTC unterteilt die Zeit in Tage, Stunden, Minuten und Sekunden . Tage werden üblicherweise anhand des Gregorianischen Kalenders bestimmt , es können aber auch Julianische Tagesnummern verwendet werden. Jeder Tag hat 24 Stunden und jede Stunde 60 Minuten. Eine Minute hat normalerweise 60 Sekunden, kann aber aufgrund einer Schaltsekunde auch 61 oder 59 Sekunden haben. ^{[ 10 ]} Somit haben in der UTC-Zeitskala die Sekunde und alle kleineren Zeiteinheiten (Millisekunde, Mikrosekunde usw.) eine konstante Dauer, während die Minute und alle größeren Zeiteinheiten (Stunde, Tag, Woche usw.) eine variable Dauer haben. Entscheidungen zur Einführung einer Schaltsekunde werden mindestens sechs Monate im Voraus im „Bulletin C“ des International Earth Rotation and Reference Systems Service bekannt gegeben . ^{[ 11 ] [ 12 ]} Aufgrund der unvorhersehbaren Geschwindigkeit der Erdrotation lassen sich die Schaltsekunden nicht weit im Voraus vorhersagen. ^{[ 13 ]}

Fast alle UTC-Tage umfassen exakt 86.400 SI- Sekunden, wobei jede Minute genau 60 Sekunden hat. UTC weicht bei 0° Länge um etwa eine Sekunde von der mittleren Sonnenzeit (z. B. UT1 ) ab ^{[ 14 ]} (am IERS-Referenzmeridian ). Da der mittlere Sonnentag etwas länger als 86.400 SI-Sekunden ist, wird die letzte Minute eines UTC-Tages gelegentlich auf 61 Sekunden verlängert. Diese zusätzliche Sekunde wird Schaltsekunde genannt. Sie entspricht der gesamten zusätzlichen Länge (jeweils etwa 2 Millisekunden) aller mittleren Sonnentage seit der letzten Schaltsekunde. Die letzte Minute eines UTC-Tages darf 59 Sekunden umfassen, um die unwahrscheinliche Möglichkeit einer schnelleren Erdrotation abzudecken; dies war jedoch bisher nicht notwendig. Aufgrund der unregelmäßigen Tageslängen sind Bruchteile von Julianischen Tagen nicht mit UTC kompatibel.

Seit 1972 kann die UTC berechnet werden, indem die akkumulierten Schaltsekunden von der Internationalen Atomzeit (TAI) subtrahiert werden. Die TAI ist eine Koordinatenzeitskala , die die Eigenzeit auf der rotierenden Erdoberfläche ( dem Geoid ) erfasst . Um eine möglichst genaue Annäherung an UT1 zu gewährleisten , weist die UTC gelegentlich Diskontinuitäten auf , bei denen sie von einer linearen Funktion der TAI zu einer anderen wechselt. Diese Diskontinuitäten äußern sich in Form von Schaltsekunden, die durch einen UTC-Tag unregelmäßiger Länge realisiert werden. Diskontinuitäten in der UTC traten bisher nur Ende Juni oder Dezember auf. Alternativ können sie jedoch auch Ende März und September auftreten. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Der Internationale Erdrotations- und Referenzsystemdienst (IERS) erfasst und veröffentlicht die Differenz zwischen UTC und Weltzeit (UT), DUT1  = UT1  − UTC, und führt Diskontinuitäten in die UTC ein, um DUT1 im Intervall (−0,9 s, +0,9 s) zu halten.

Wie bei TAI ist die höchste Genauigkeit auch bei UTC erst im Nachhinein bekannt. Nutzer, die eine Näherung in Echtzeit benötigen, müssen diese von einem Zeitlabor beziehen, das mithilfe von Techniken wie GPS oder Funkzeitsignalen eine Näherung bereitstellt . Solche Näherungen werden als UTC( k ) bezeichnet, wobei k die Abkürzung für das jeweilige Zeitlabor ist. ^{[ 17 ]} Die Zeit von Ereignissen kann vorläufig anhand einer dieser Näherungen erfasst werden; spätere Korrekturen können mithilfe der monatlich vom Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM) veröffentlichten Tabellen mit den Differenzen zwischen kanonischer TAI/UTC und TAI( k )/UTC( k ) vorgenommen werden, die von den teilnehmenden Laboren in Echtzeit geschätzt werden. ^{[ 18 ]} (Siehe den Artikel zur Internationalen Atomzeit für weitere Details.)

Aufgrund der Zeitdilatation kann eine Standarduhr, die sich nicht auf dem Geoid befindet oder sich schnell bewegt, die Synchronität mit UTC nicht aufrechterhalten. Daher werden Telemetriedaten von Uhren mit bekannter Beziehung zum Geoid verwendet, um bei Bedarf UTC-Zeiten an Orten wie Raumfahrzeugen bereitzustellen.

Es ist unmöglich, das exakte Zeitintervall zwischen zwei UTC- Zeitstempeln zu berechnen , ohne eine Tabelle zu konsultieren, die die Anzahl der Schaltsekunden in diesem Intervall angibt. Folglich lässt sich auch die genaue Dauer eines Zeitintervalls, das in der Zukunft endet und eine unbekannte Anzahl von Schaltsekunden enthalten kann (beispielsweise die Anzahl der TAI-Sekunden zwischen „jetzt“ und dem 31.12.2099 um 23:59:59 Uhr), nicht berechnen. Daher verwenden viele wissenschaftliche Anwendungen, die eine präzise Messung langer (mehrjähriger) Intervalle erfordern, stattdessen TAI. TAI wird auch häufig von Systemen verwendet, die keine Schaltsekunden verarbeiten können. Die GPS-Zeit liegt immer exakt 19 Sekunden hinter TAI zurück (keines der beiden Systeme ist von den in UTC eingeführten Schaltsekunden betroffen).

Zeitzonen werden üblicherweise so definiert, dass sie sich um eine ganze Anzahl von Stunden von UTC unterscheiden ^{[ 19 ].} Wenn jedoch eine Genauigkeit im Subsekundenbereich erforderlich ist, müssten die jeweiligen Gesetze der einzelnen Jurisdiktionen konsultiert werden. Einige Jurisdiktionen haben Zeitzonen eingerichtet, die sich um eine ungerade Anzahl von halben oder viertel Stunden von UTC unterscheiden.

Die aktuelle bürgerliche Zeit in einer bestimmten Zeitzone kann durch Addition oder Subtraktion der durch den UTC-Offset angegebenen Stunden und Minuten ermittelt werden , der von UTC−12:00 im Westen bis UTC+14:00 im Osten reicht (siehe Liste der UTC-Offsets ).

Die Zeitzone UTC wird manchmal als UTC+00:00 oder mit dem Buchstaben Z bezeichnet – eine Anspielung auf die entsprechende nautische Zeitzone (GMT), die seit etwa 1950 mit einem Z gekennzeichnet wird. Zeitzonen wurden durch aufeinanderfolgende Buchstaben des Alphabets identifiziert, wobei die Greenwich-Zeitzone mit einem Z gekennzeichnet wurde , da sie der Ausgangspunkt war. Der Buchstabe steht auch für die „Zonenbezeichnung“ der Stunde Null, die seit 1920 verwendet wird (siehe Geschichte der Zeitzonen ). Da das NATO-Buchstabieralphabet -Wort für Z „Zulu“ lautet, wird UTC manchmal auch als „ Zulu-Zeit “ bezeichnet. Dies gilt insbesondere für die Luftfahrt, wo „Zulu“ der universelle Standard ist. ^{[ 20 ]} Dadurch wird sichergestellt, dass alle Piloten unabhängig von ihrem Standort dieselbe 24-Stunden-Uhr verwenden und somit Verwirrung beim Fliegen zwischen Zeitzonen vermieden wird. ^{[ 21 ]} Eine Liste der militärischen Zeitzonen mit den Buchstaben, die neben Z in anderen Zeitzonen als Greenwich verwendet werden, finden Sie hier.

Auf elektronischen Geräten, bei denen die Zeitzone nur über Karten oder Städtenamen eingestellt werden kann, lässt sich UTC indirekt auswählen, indem man Städte wie Accra in Ghana oder Reykjavík in Island angibt , da diese immer in UTC liegen und derzeit keine Sommerzeit verwenden (im Gegensatz zu Greenwich und London , wo dies eine Fehlerquelle sein könnte). ^{[ 22 ]}

Die UTC ändert sich nicht mit dem Wechsel der Jahreszeiten, die Ortszeit oder die bürgerliche Zeit kann sich jedoch ändern, wenn in einer Zeitzone die Sommerzeit gilt. Beispielsweise liegt die Ortszeit an der Ostküste der Vereinigten Staaten im Winter fünf Stunden hinter der UTC zurück ^{[ 23 ]} , während der Sommerzeit hingegen nur vier Stunden ^{[ 24 ] .}

1928 führte die Internationale Astronomische Union den Begriff Weltzeit ( UT ) als Bezeichnung für die Grüne Sommerzeit (GMT) ein, wobei der Tag um Mitternacht begann. ^{[ 25 ]} Bis in die 1950er-Jahre basierten die im Rundfunk übertragenen Zeitsignale auf der Weltzeit und somit auf der Erdrotation.

1955 wurde die Cäsium -Atomuhr erfunden. Sie ermöglichte eine stabilere und bequemere Zeitmessung als astronomische Beobachtungen. 1956 begannen das US-amerikanische  National Bureau of Standards und die US Naval Observatory mit der Entwicklung von Atomfrequenz-Zeitskalen. Ab 1959 wurden diese Zeitskalen zur Erzeugung der WWV- Zeitsignale verwendet, benannt nach dem Kurzwellenradiosender, der sie ausstrahlte. 1960 koordinierten die US Naval Observatory, die Royal Greenwich Observatory und das britische National Physical Laboratory ihre Radiosendungen, um Zeitschritte und Frequenzänderungen aufeinander abzustimmen. Die daraus resultierende Zeitskala wurde informell als „Koordinierte Weltzeit“ (Coordinated Universal Time, UT) bezeichnet. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

In einer umstrittenen Entscheidung wurde die Frequenz der Signale zunächst an die UT-Rate angepasst, dann aber mithilfe von Atomuhren konstant gehalten und absichtlich von der UT-Rate abweichen gelassen. Bei signifikanter Abweichung wurde das Signal um 20 ms phasenverschoben (geschritten) , um es wieder mit der UT-Rate in Einklang zu bringen. Bis 1960 wurden 29 solcher Schritte durchgeführt. ^{[ 28 ]}

1958 wurden Daten veröffentlicht, die die neu ermittelte Frequenz des Cäsiumübergangs mit der Ephemeridensekunde verknüpften . Die Ephemeridensekunde ist eine Zeiteinheit, die, wenn sie als unabhängige Variable in den Bewegungsgesetzen der Planeten und Monde des Sonnensystems verwendet wird, die präzise Vorhersage der beobachteten Positionen der Himmelskörper ermöglicht. Innerhalb der Grenzen der Messgenauigkeit sind Ephemeridensekunden, wie auch Atomsekunden, von konstanter Länge. Diese Veröffentlichung ermöglichte die Wahl eines Wertes für die Länge der Atomsekunde, der mit den Himmelsbewegungsgesetzen übereinstimmte. ^{[ 29 ]}

Die Koordinierung der Zeit- und Frequenzübertragungen rund um den Globus begann am 1. Januar 1960. UTC wurde erstmals 1963 offiziell als CCIR- Empfehlung 374, Standardfrequenz- und Zeitsignalemissionen , eingeführt , und „UTC“ wurde 1967 zur offiziellen Abkürzung für Koordinierte Weltzeit. ^{[ 2 ]}

1961 begann das Internationale Büro für Zeitmessung (BIE) mit der internationalen Koordinierung der UTC (die Bezeichnung „Koordinierte Weltzeit“ wurde jedoch erst 1967 von der Internationalen Astronomischen Union offiziell übernommen). ^{[ 30 ] [ 31 ]} Von da an erfolgten Zeitschritte alle paar Monate und Frequenzänderungen zum Jahresende. Die Zeitsprünge wurden auf 0,1 Sekunden vergrößert. Diese UTC sollte eine sehr genaue Annäherung an UT2 ermöglichen. ^{[ 26 ]}

1967 wurde die SI- Sekunde anhand der Frequenz einer Cäsium-Atomuhr neu definiert. Die so definierte Sekundenlänge entsprach praktisch der Ephemeridenzeitsekunde. ^{[ 32 ]} Diese Frequenz wurde seit 1958 provisorisch in TAI verwendet. Man entschied jedoch bald, dass die Verwendung zweier Sekunden unterschiedlicher Länge – der UTC-Sekunde und der in TAI verwendeten SI-Sekunde – ungünstig war. Zeitsignale sollten eine konstante Frequenz aufweisen, die der SI-Sekunde entsprach. Daher war es notwendig, ausschließlich auf Zeitschritte zurückzugreifen, um die UT-Approximation aufrechtzuerhalten. Dies wurde experimentell in einem Dienst namens „Stepped Atomic Time“ (SAT) erprobt, der mit der gleichen Frequenz wie TAI tickte und Sprünge von 0,2 Sekunden verwendete, um mit UT2 synchronisiert zu bleiben. ^{[ 33 ]}

Es gab auch Unzufriedenheit mit den häufigen Zeitsprüngen in UTC (und SAT). 1968 schlugen Louis Essen , der Erfinder der Cäsium-Atomuhr, und G. M. R. Winkler unabhängig voneinander vor, die Zeitschritte auf eine Sekunde zu beschränken ^{[ 34 ]} , um zukünftige Anpassungen zu vereinfachen. Dieses System wurde schließlich 1970 als Schaltsekunden in einer neuen UTC eingeführt und 1972 zusammen mit der Idee implementiert, die UTC-Sekunde an die TAI-Sekunde anzugleichen. Die CCIR-Empfehlung 460 legte fest, dass (a) Trägerfrequenzen und Zeitintervalle konstant gehalten werden und der Definition der SI-Sekunde entsprechen sollten ; (b) Zeitschritte, falls erforderlich, genau 1 Sekunde betragen sollten, um eine annähernde Übereinstimmung mit der Weltzeit (UT) zu gewährleisten; und (c) Standardsignale Informationen über die Differenz zwischen UTC und UT enthalten sollten ^{[ 35 ] .}

Als Zwischenschritt Ende 1971 erfolgte ein letzter unregelmäßiger Sprung von exakt 0,107758 TAI-Sekunden. Dadurch betrug die Summe aller kleinen Zeitsprünge und Frequenzverschiebungen in UTC oder TAI im Zeitraum 1958–1971 genau zehn Sekunden, sodass der 1. Januar 1972, 00:00:00 UTC, exakt dem 1. Januar 1972, 00:00:10 TAI , entsprach ^{[ 36 ]} und die folgenden Zeitintervalle gänzlich einer ganzen Anzahl von Sekunden. Gleichzeitig wurde die Taktfrequenz von UTC an die von TAI angepasst. UTC begann außerdem, UT1 anstelle von UT2 zu verwenden. Einige Zeitsignale begannen, die DUT1-Korrektur (UT1  − UTC) für Anwendungen auszustrahlen, die eine genauere Annäherung an UT1 erforderten, als UTC bot. ^{[ 37 ] [ 38 ]}

Die aktuelle Version der UTC ist in der Empfehlung der Internationalen Fernmeldeunion (ITU-R TF.460-6) „Standardfrequenz- und Zeitsignalemissionen “ ^{[ 39 ]} definiert und basiert auf der Internationalen Atomzeit (TAI). Um die durch die Erdrotation bedingte Zeitdifferenz auszugleichen, werden in unregelmäßigen Abständen Schaltsekunden eingefügt ^{[ 40 ]} . Die Schaltsekunden werden so lange eingefügt, bis die UTC maximal 0,9 Sekunden von der UT1-Variante der Weltzeit abweicht ^{[ 41 ]} . Die bisher eingefügte Anzahl an Schaltsekunden ist im Abschnitt „Aktuelle Anzahl an Schaltsekunden“ aufgeführt .

Die erste Schaltsekunde wurde am 30. Juni 1972 eingefügt. Seitdem gab es durchschnittlich etwa alle 19 Monate eine Schaltsekunde, immer am 30. Juni oder 31. Dezember. Bis Juli 2022 gab es insgesamt 27 Schaltsekunden, alle positiv, wodurch UTC 37 Sekunden hinter TAI liegt. ^{[ 42 ]}

Eine im März 2024 in Nature veröffentlichte Studie ergab, dass das beschleunigte Abschmelzen des Eises in Grönland und der Antarktis infolge des Klimawandels die Erdrotation so weit verlangsamt hat, dass die nächste negative Schaltsekunde zur UTC-Zeitverschiebung verschoben wird, wodurch Probleme für Computersysteme aufgeschoben werden. ^{[ 43 ]}

Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde nimmt aufgrund der Gezeitenkräfte sehr langsam ab ; dies verlängert den mittleren Sonnentag . Die Länge der SI-Sekunde wurde anhand der Ephemeridenzeit [ ^{29 ] [ 32 ] kalibriert} und steht nun in Zusammenhang mit dem mittleren Sonnentag, der zwischen 1750 und 1892 beobachtet und von Simon Newcomb analysiert wurde . Daher ist die SI-Sekunde annähernd gleich lang .1/86400Die mittlere Tageslänge betrug Mitte des 19. Jahrhunderts ^{[ 44 ]} . In früheren Jahrhunderten war die mittlere Tageslänge kürzer als 86.400 SI-Sekunden, in späteren Jahrhunderten ist sie länger. Gegen Ende des 20. Jahrhunderts betrug die mittlere Tageslänge (auch einfach „Tageslänge“ oder „LOD“ genannt) etwa 86.400,0013 s ^{[ 45 ]} . Aus diesem Grund ist UT heute um die Differenz (bzw. den „Überschuss“ an Tageslänge) von 1,3 ms/Tag „langsamer“ als TAI.

Der Überschuss der LOD über die nominalen 86.400 s akkumuliert sich mit der Zeit und führt dazu, dass der ursprünglich mit der mittleren Sonnenzeit synchronisierte UTC-Tag desynchronisiert wird und ihr vorausläuft. Gegen Ende des 20. Jahrhunderts, als die LOD 1,3 ms über dem Nominalwert lag, lief UTC täglich 1,3 ms schneller als UT und gewann etwa alle 800 Tage eine Sekunde. Daher wurden in etwa diesem Intervall Schaltsekunden eingefügt, um UTC zu verzögern und die Synchronisierung langfristig aufrechtzuerhalten. ^{[ 46 ]} Die tatsächliche Rotationsperiode variiert aufgrund unvorhersehbarer Faktoren wie tektonischer Bewegungen und muss beobachtet statt berechnet werden.

Genauso wie das Einfügen eines Schalttags alle vier Jahre nicht bedeutet, dass das Jahr alle vier Jahre um einen Tag länger wird, bedeutet das Einfügen einer Schaltsekunde alle 800 Tage nicht, dass der mittlere Sonnentag alle 800 Tage um eine Sekunde länger wird. Es dauert etwa 50.000 Jahre, bis sich ein mittlerer Sonnentag um eine Sekunde verlängert (bei einer Rate von 2 ms pro Jahrhundert). Diese Rate schwankt zwischen 1,7 und 2,3 ms/Jahrhundert. Während die Rate allein aufgrund der Gezeitenreibung etwa 2,3 ms/Jahrhundert beträgt, hat die Hebung Kanadas und Skandinaviens um mehrere Meter seit der letzten Eiszeit diese Rate in den letzten 2.700 Jahren vorübergehend auf 1,7 ms/Jahrhundert reduziert. ^{[ 47 ]} Der eigentliche Grund für Schaltsekunden ist also nicht die aktuelle Differenz zwischen tatsächlichem und nominellem Sonnentag, sondern die Akkumulation dieser Differenz über einen bestimmten Zeitraum: Gegen Ende des 20. Jahrhunderts betrug diese Differenz etwa …1/800eine Sekunde pro Tag; daher summierte sich das nach etwa 800 Tagen auf 1 Sekunde (und dann wurde eine Schaltsekunde hinzugefügt).

Im obigen Diagramm von DUT1 entspricht der LOD-Überschuss über den nominalen Wert von 86.400 s dem abfallenden Verlauf zwischen den vertikalen Segmenten. (Dieser Verlauf flachte in den 1980er, 2000er und von Ende der 2010er bis in die 2020er Jahre aufgrund leichter Beschleunigungen der Erdrotation ab, die den Tag vorübergehend verkürzten.) Die vertikale Position im Diagramm entspricht der Akkumulation dieser Differenz über die Zeit, und die vertikalen Segmente entsprechen den eingefügten Schaltsekunden, die diese akkumulierte Differenz ausgleichen. Die Schaltsekunden sind so getaktet, dass DUT1 innerhalb des im benachbarten Diagramm dargestellten vertikalen Bereichs bleibt. Die Häufigkeit der Schaltsekunden entspricht daher der Steigung der diagonalen Diagrammsegmente und somit dem LOD-Überschuss. Zeiträume, in denen sich die Steigung umkehrt (nach oben, nicht die vertikalen Segmente), sind Zeitpunkte, an denen der LOD-Überschuss negativ ist, d. h. wenn der LOD-Wert unter 86.400 s liegt.

Da sich die Erdrotation weiter verlangsamt, werden positive Schaltsekunden häufiger benötigt. Die langfristige Änderungsrate der Zeitdifferenz (LOD) beträgt etwa +1,7 ms pro Jahrhundert. Ende des 21. Jahrhunderts wird die Zeitdifferenz ungefähr 86.400,004 s betragen, was etwa alle 250 Tage eine Schaltsekunde erfordert. Über mehrere Jahrhunderte hinweg wird die Häufigkeit der Schaltsekunden problematisch werden. ^{[ 48 ]} Ab etwa Juni 2019 war eine Änderung im Trend der UT1  -UTC-Werte zu beobachten: Anstatt sich zu verlangsamen (wodurch die Differenz zwischen UT1 und UTC durch Schaltsekunden unter 0,9 Sekunden gehalten würde), hat sich die Erdrotation beschleunigt, wodurch diese Differenz zugenommen hat. Sollte sich dieser Trend fortsetzen, könnte eine negative Schaltsekunde erforderlich werden, die bisher noch nicht verwendet wurde. ^{[ 49 ] [ 50 ]}

Irgendwann im 22. Jahrhundert werden jährlich zwei Schaltsekunden benötigt. Die derzeitige Praxis, Schaltsekunden nur im Juni und Dezember einzufügen, reicht nicht mehr aus, um eine Differenz von weniger als einer Sekunde zu gewährleisten. Daher könnte beschlossen werden, Schaltsekunden auch im März und September einzuführen. Im 25. Jahrhundert werden voraussichtlich vier Schaltsekunden pro Jahr erforderlich sein, sodass die derzeitigen vierteljährlichen Optionen nicht mehr ausreichen.

Im April 2001 schlug Rob Seaman vom National Optical Astronomy Observatory vor, Schaltsekunden monatlich statt zweimal jährlich einzufügen. ^{[ 51 ]}

Im Jahr 2022 verabschiedete die Generalkonferenz für Maß und Gewicht eine Resolution zur Neudefinition der UTC und zur Abschaffung der Schaltsekunden. Die bürgerliche Sekunde soll jedoch konstant bleiben und der SI-Sekunde entsprechen, sodass Sonnenuhren mit der Zeit immer weiter von der bürgerlichen Zeit abweichen. Die Schaltsekunden werden bis 2035 abgeschafft. Die Resolution unterbricht nicht die Verbindung zwischen UTC und UT1, sondern erhöht die maximal zulässige Differenz. Die Details zur maximalen Differenz und zur Umsetzung von Korrekturen werden in zukünftigen Diskussionen festgelegt. ^{[ 3 ]} Dies führt zu einer Verschiebung der Sonnenbewegungen relativ zur bürgerlichen Zeit, wobei die Differenz quadratisch mit der Zeit zunimmt (d. h. proportional zum Quadrat der verstrichenen Jahrhunderte). Dies ist analog zur Verschiebung der Jahreszeiten relativ zum Jahreskalender, die sich daraus ergibt, dass das Kalenderjahr nicht exakt der Länge des tropischen Jahres entspricht . Dies wäre eine Änderung der bürgerlichen Zeitmessung, die sich zunächst langsam, über mehrere Jahrhunderte hinweg aber drastisch auswirken würde. UTC (und TAI) würden UT immer weiter voraus sein. Dies würde mit der mittleren Ortszeit entlang eines Meridians übereinstimmen, der sich immer schneller nach Osten verlagert. ^{[ 52 ]} Dadurch verliert das Zeitsystem seine feste Verbindung zu den geografischen Koordinaten, die auf dem IERS-Meridian basieren . Die Differenz zwischen UTC und UT würde nach dem Jahr 2600 0,5 Stunden und um das Jahr 4600 6,5 Stunden erreichen. ^{[ 53 ]}

Die ITU-R- Studiengruppe 7 und die Arbeitsgruppe 7A konnten keinen Konsens darüber erzielen, ob der Vorschlag der Funkkonferenz 2012 vorgelegt werden sollte. Der Vorsitzende der Studiengruppe 7 beschloss, die Frage der Funkkonferenz 2012 (20. Januar 2012) vorzulegen ^{[ 54 ]} , die Behandlung des Vorschlags wurde jedoch von der ITU bis zur Weltfunkkonferenz 2015 verschoben ^{[ 55 ]} . Diese Konferenz befasste sich ihrerseits mit der Frage ^{[ 56 ]} , traf aber keine endgültige Entscheidung; sie beschloss lediglich, weitere Studien mit dem Ziel einer erneuten Beratung im Jahr 2023 durchzuführen ^{[ 57 ].}

Als Alternative zur Schaltsekunde wird die Schaltstunde bzw. Schaltminute vorgeschlagen, die nur alle paar Jahrhunderte angepasst werden muss. ^{[ 58 ]}

Die ITU-Weltfunkkonferenz 2023 (WRC-23), die vom 20. November bis 15. Dezember 2023 in Dubai (Vereinigte Arabische Emirate) stattfand, hat die Resolution 4 ^{[ 59 ]} der 27. CGPM (2022) formell anerkannt, in der beschlossen wird, dass der Maximalwert für die Differenz (UT1  − UTC) bis spätestens 2035 erhöht wird. ^{[ 60 ]}

• Koordinierte Mondzeit
• Koordinierte Marszeit  – Vorgeschlagene Ansätze zur Erfassung von Datum und Uhrzeit auf dem Planeten Mars Seiten mit Kurzbeschreibungen der Weiterleitungsziele(MTC)
• Ephemeridenzeit  – Zeitstandard, der in astronomischen Ephemeriden verwendet wird
• IERS-Referenzmeridian  – Internationaler Nullmeridian, der für GPS und andere Systeme verwendet wird
• ISO 8601  – Internationale Normen für Datum und Uhrzeit
• ITU-R  – Einer der drei Sektoren der ITU
• Liste der UTC-Zeitzentren  – Anerkannte Betreiber von Atomuhren, anhand derer die UTC-Zeit berechnet wird.
• Terrestrische Zeit  – Zeitstandard für astronomische Beobachtungen von der Erde aus
• Weltzeit  – Zeitstandard, der auf der Verlangsamung der Erdrotation basiert.
• Weltkonferenz für Funkkommunikation  – KonventionSeiten mit Kurzbeschreibungen ohne Leerzeichen

• Aktuelle UTC-Zeit
• Definition der koordinierten Weltzeit im deutschen Recht – ZeitG §1 (3)
• Internationaler Erdrotationsdienst; Liste der Unterschiede zwischen TAI und UTC von 1961 bis heute
• W3C-Spezifikation zu UTC-Datum und -Zeit sowie RFC 3339 , basierend auf ISO 8601 
• Standard der Zeitdefinition: UTC, GPS, LORAN und TAI
• Was steckt in einem Namen? Zum Begriff „Koordinierte Weltzeit“ in der Wayback Machine (archiviert am 6. November 2013).