En nuestra civilización el tiempo ha venido siendo medido mediante observaciones astronómicas, y era definido principalmente por dos variables: la rotación de la Tierra sobre su eje, a cuya duración le llamamos día, y su órbita alrededor del Sol, a cuya duración le llamamos año.
El Tiempo Solar Medio se define como el tiempo medido sobre la referencia del día solar medio, en el lapso existente entre el paso consecutivo del Sol medio por el meridiano superior del lugar, siendo un promedio del día solar verdadero. Se corresponde con el tiempo civil.
El Tiempo Universal 1 (UT1) es un estándar de tiempo basado en la rotación de la Tierra. Si bien originalmente era el tiempo solar medio a 0° de longitud, las mediciones precisas del Sol son difíciles. Por lo tanto, hoy día el UT1 se calcula a partir de una medida del ángulo de la Tierra con respecto al Marco de Referencia Celestial Internacional (ICRF), llamado Ángulo de Rotación de la Tierra (ERA, que sirve como un reemplazo moderno del Tiempo Sideral Medio de Greenwich). UT1 es el mismo en todas partes de la Tierra.
El Tiempo Medio de Greenwich (GMT) es un estándar de tiempo que originalmente se refería al Tiempo Solar Medio (UT1) en el Real Observatorio de Greenwich, en Greenwich, cerca de Londres, Inglaterra. En 1884, fue elegido por la Conferencia Internacional del Meridiano como el primer meridiano. El GMT era considerado el Tiempo Universal (UT), que es un concepto estándar astronómico que se utiliza en muchos campos técnicos.
Con la invención del reloj atómico en 1948, se hizo posible medir el tiempo de manera más precisa e independiente de los movimientos de la Tierra, a través del conteo de las transiciones del átomo de cesio 133.
En 1958, se definió el Tiempo Atómico Internacional (TAI) de tal manera que la diferencia entre el Tiempo Universal 1 (UT1) y el TAI fuera cero en el instante 0 h 0 m 0 s del 1 de enero de 1958. Esto significaba que en ese momento específico, el TAI y el UT1 estaban sincronizados.
Antes de 1961, el tiempo era sincronizado por su determinación de modo astronómico. A partir de 1961 el tiempo comienza a determinarse exclusivamente mediante relojes atómicos.
En 1967 el Sistema Internacional de Unidades define al segundo, como un cierto número de vibraciones atómicas para establecer los estándares de tiempo atómico, de tal modo que su duración coincida con el segundo nominal de 1/86400 de un día solar medio de entre 1750 y 1890. Así se definió el segundo como el tiempo que necesita el átomo de cesio 133 para efectuar exactamente 9.192.631.770 transiciones.
Desde esa fecha, se ha observado que la duración del día solar ha ido creciendo lentamente. Es decir, la rotación de la Tierra ha ido reduciendo su velocidad gradualmente, y el día solar se ha vuelto más largo a razón de 1.7 ms cada siglo, principalmente debido a la aceleración de marea de la Luna. Se debe notar que el verdadero periodo rotacional de la Tierra varía debido a factores impredecibles tales como los movimientos tectónicos que redistribuyen las masas en la superficie terrestre y por tanto debe ser observado en lugar de computado.
Por tanto, el tiempo calculado por la rotación de la Tierra ha estado acumulando un desfase con respecto a los estándares de tiempo atómico. Desde 1961 hasta 1971 el ritmo de los relojes atómicos ha sido constantemente reducido para que se mantenga sincronizado con la rotación de la Tierra.
El Tiempo Universal Coordinado (UTC) se basa en el Tiempo Atómico Internacional (TAI) y se mantiene utilizando relojes atómicos, que son más precisos que la rotación de la Tierra. El UTC se introdujo el 1 de enero de 1972. Antes de la introducción del Tiempo Universal Coordinado (UTC) el 1 de enero de 1972, el GMT era considerado el Tiempo Universal (UT).
Desde 1972 en adelante el UTC se mide con relojes atómicos, pero se mantiene aproximadamente en sincronización con UT1 (tiempo solar medio) introduciendo un "segundo intercalar" cuando sea necesario sincronizarlos. Esto ocurre cuando la diferencia UT1−UTC se aproxima a 0,9 segundos, y es programado o bien entre el 30 de junio y el 1 de julio de un año, o bien entre el 31 de diciembre del año en curso y el 1 de enero del año siguiente. El 1 de enero de 1972 se decidió que la diferencia inicial de UTC con respecto a TAI fuese de 10 segundos, que son aproximadamente la diferencia total que se había acumulado entre UT1 y TAI desde 1958.
El anuncio de la inserción de un segundo intercalar se publica habitualmente cuando la diferencia entre UTC y UT1 se aproxima a 0.7 segundos, para evitar que la diferencia entre ambas sobrepase los ±0.9 segundos. Es responsabilidad del IERS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) medir la rotación de la Tierra y determinar cuándo es necesario un segundo intercalar. Su determinación se anuncia en el Boletín C de la IERS, normalmente publicado cada seis meses.
Históricamente, se insertaban segundos intercalares más o menos cada 18 meses. Entre enero de 1972 y diciembre de 1998, el IERS dio instrucciones de insertar un segundo intercalar en 22 ocasiones. A fin de sincronizar ambos relojes, el segundo intercalar fue añadido en 27 ocasiones desde 1972, la última en 2016.
Desde la última vez que se añadió un segundo intercalar en 2016, los relojes atómicos han acumulado un desfase de aproximadamente 19 milisegundos al año. Por lo tanto, si multiplicamos este desfase por los años transcurridos desde 2016 hasta ahora, obtendríamos un desfase total de aproximadamente 0.133 segundos.
¿Qué factor podemos encontrar, desde 2016 hasta hoy, para que la rotación de la Tierra haya disminuido respecto a lo que históricamente venía sucediendo?
Solo conocemos un factor a tal escala. El calentamiento global está provocando el derretimiento del hielo en los polos. Este derretimiento redistribuye la masa en la Tierra, lo que afecta a la rotación de la Tierra y a la orientación de su eje. También influye en las variaciones en la presión atmosférica y oceánica, en los cambios en el nivel del mar y todo ello influye en los movimientos tectónicos. Todos estos factores están contribuyendo a cambiar la distribución de la masas en la superficie de la Tierra y, por lo tanto, afectan a su rotación.
Y lo podemos cuantificar en el retraso de la inserción de los segundos intercalares.