Recommandation 3 du 21^e CCTF (2017)

Recommandation sur la définition des échelles de temps

Le Comité consultatif du temps et des fréquences (CCTF), à sa 21^e session en 2017,

• que la Résolution 1 adoptée par la CGPM à sa 14^e réunion (1971) demande au CIPM de donner une définition du Temps atomique international (TAI),
• qu’aucune définition exhaustive et autonome du TAI n’a été établie de façon officielle par le CIPM,
• que le Comité consultatif pour la définition de la seconde (CCDS) a proposé dans sa Recommandation S2 (1970) une définition du TAI qui a été complétée en 1980 par une déclaration du CCDS,
• que la CGPM lors de sa 15^e réunion (1975) a constaté que le Temps universel coordonné (UTC), dérivé du TAI, est à la base du temps civil et qu’elle a estimé son emploi parfaitement recommandable,

reconnaissant

• que la mission du BIPM est d’assurer et de promouvoir la comparabilité mondiale des mesures, en fournissant notamment un système international d’unités cohérent,
• que l’Union astronomique internationale (UAI) et l’Union géodésique et géophysique internationale (UGGI), ainsi que l’Association internationale de géodésie (AIG), ont pour responsabilité de définir des systèmes de référence pour les applications spatiales et terrestres,
• que l’Union internationale des télécommunications – Secteur des radiocommunications (UIT-R) a pour responsabilité de coordonner la dissémination des signaux de temps et de fréquence et de formuler des recommandations pertinentes,
• que le Service international de la rotation terrestre et des systèmes de référence (IERS), un service de l’UAI et de l’UGGI, est responsable de fournir les informations requises afin de relier les systèmes de référence terrestre et céleste, parmi lesquelles : les mesures variant dans le temps de l’angle de rotation de la Terre, UT1-UTC ; la prédiction de faible précision d’UT1-UTC transmise par les signaux de temps, DUT1 ; et les données permettant de décider et d’annoncer l’insertion des secondes intercalaires,

notant

• que la Résolution A4 (1991) de l’UAI définit, dans ses Recommandations I et II, le Système de référence géocentrique comme un système de coordonnées spatio-temporelles pour la Terre dans le cadre de la théorie de relativité générale, et nomme, dans sa Recommandation III, le temps-coordonnée de ce système de référence le « Temps-coordonnée géocentrique (TCG) »,
• que la Résolution A4 (1991) de l’UAI définit en outre, dans sa Recommandation IV, le Temps terrestre (TT) comme un autre temps-coordonnée dans le Système de référence géocentrique, différant du TCG par une marche constante, l’unité d’échelle de TT étant choisie de sorte qu’elle s’accorde avec la seconde du SI sur le géoïde,
• que la Résolution B1.9 (2000) de l’UAI redéfinit TT comme une échelle de temps qui diffère du TCG par une marche constante : dTT/dTCG = 1 – L_G, où L_G = 6,969290134 × 10⁻¹⁰ est une constante de définition*,
• que la redéfinition de TT en 2000 a introduit une ambiguïté entre TT et le TAI car le CCDS avait déclaré en 1980 que le TAI avait « comme unité d’échelle la seconde du SI telle qu’elle est réalisée sur le géoïde en rotation » alors que la définition de TT ne fait pas référence au géoïde,

déclare

• que le TAI est une échelle de temps continue produite par le BIPM à partir des meilleures réalisations de la seconde du SI et que c’est une réalisation de TT comme défini dans la Résolution B1.9 (2000) de l’UAI,
• que pour la conversion du temps propre d’une horloge en TAI, le décalage relativiste de fréquence est calculé par rapport à la surface équipotentielle W₀ = 62 636 856,0 m² s⁻² du potentiel de gravité de la Terre, adoptée de façon conventionnelle, en conformité avec la constante L_G définissant la marche de TT,
• que, tel qu’indiqué dans la Résolution A4 (1991) de l’UAI, TT-TAI est égal à 32,184 s exactement au 1^er janvier 1977, 0h TAI au géocentre, pour assurer une continuité de TT avec le temps des éphémérides,
• que l’UTC produit par le BIPM, fondé sur le TAI, est l’unique échelle de temps recommandée comme référence internationale et qu’il est à la base du temps civil dans la plupart des pays,
• que l’UTC diffère du TAI seulement par un nombre entier de secondes, tel que publié par le BIPM,
• que les utilisateurs peuvent dériver l’angle de rotation de la Terre en appliquant à l’UTC les valeurs observées ou prédites de UT1-UTC telles que fournies par l’IERS,
• que l’UTC fournit un moyen de mesurer les intervalles de temps et de disséminer l’étalon de fréquence pendant les intervalles qui ne comprennent pas de secondes intercalaires,
• que la traçabilité à l’UTC est obtenue par l’intermédiaire des réalisations locales en temps réel maintenues par les laboratoires participant au calcul de l’UTC, dénommées UTC(k) où « k » identifie un laboratoire particulier,

recommande que les définitions suivantes du TAI et de l’UTC soient adoptées par le CIPM

• le Temps atomique international (TAI) est une échelle de temps continue produite par le BIPM à partir des meilleures réalisations de la seconde du SI. Le TAI est une réalisation du Temps terrestre (TT) ayant la même marche que TT, tel que défini par l’UAI dans sa Résolution B1.9 (2000),
• le Temps universel coordonné (UTC) est une échelle de temps produite par le BIPM ayant la même marche que le TAI mais différant du TAI par un nombre entier de secondes seulement,

recommande par ailleurs

• à toutes les organisations et unions concernées de prendre en compte ces définitions et de travailler ensemble afin de parvenir à une compréhension commune des échelles de temps de référence, de leur réalisation et de leur dissémination, l’objectif étant d’examiner à nouveau les limites actuelles de l’amplitude maximale de UT1-UTC afin de répondre aux besoins des communautés d’utilisateurs actuelles et à venir,
• à toutes les organisations et unions concernées de travailler ensemble pour améliorer davantage l’exactitude de la prédiction d’UT1-UTC et sa méthode de dissémination afin de satisfaire les futures exigences des utilisateurs.

*. La valeur numérique de L_G a été choisie pour se conformer à la valeur de W₀ = 62 636 856,0 m² s⁻² pour le potentiel de gravité sur le géoïde tel que recommandé par la Commission spéciale 3 de l’AIG en 1999.

DOI : 10.59161/CCTF2017REC3F