2026年10月13日至15日，第28届国际计量大会(General Conference on Weights and Measures, CGPM)在法国凡尔赛举行。大会通过7项决议，其中第4、5、6号决议集中回应时间频率领域的三项重要议题：如何以光频标推动秒的重新定义，如何保障协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)的长期连续性，以及如何为月球活动建立国际协调、可溯源至UTC的参考时间。这些决议将影响未来时间基准建设、关键基础设施授时和地月空间应用。
七项决议统筹全球计量体系发展
国际计量大会由《米制公约》成员国代表组成，是国际计量局(Bureau international des poids et mesures, BIPM)的最高权力机构和全体性决策机构，通常每四至六年举行一次，就国际计量体系的科学、制度和经费等事项作出决定。国际计量委员会(International Committee for Weights and Measures, CIPM)在大会授权下开展相关工作，时间频率咨询委员会(Consultative Committee for Time and Frequency, CCTF)则为时间频率领域的重要技术决策提供专业支撑。
本届大会的7项决议覆盖运行保障、国际参与、数字化和时间频率等方向：第1号决议涉及BIPM在2028~2031年的经费拨款；第2号决议鼓励更多国家加入《米制公约》，扩大国际计量合作的参与范围；第3号决议推进全球计量体系进一步数字化转型；第4号决议聚焦未来“秒”定义；第5号决议明确确保UTC连续性所需的技术措施；第6号决议涉及国际月球参考时间尺度的定义及其向UTC的可溯源性；第7号决议涉及通过CGPM议事规则。
第28届CGPM大会决议总览
决议4 关于未来“秒”定义——推动光频跃迁定义时间基本单位
秒是时间计量的基本单位，也是频率测量的基础。现行定义以铯-133原子未受扰动的基态超精细跃迁频率为依据，将其数值固定为9192 631770 Hz。随着光钟技术发展，性能最优的光频标在准确度方面已可比现行定义的最佳复现装置提高最多约100倍。这是因为，铯-133原子未受扰动的基态超精细跃迁频率位于微波频段，而光钟利用原子或离子的光学跃迁，其频率远高于铯钟所用的微波跃迁。这意味着，在相同时间内，光学振荡经历的周期更多，因而可更精细地分辨时间间隔，以提高计时性能，为建立更准确的“秒”提供了条件。
基于光学跃迁重新定义SI秒，既可固定一种选定光学跃迁的频率数值，也可固定多个选定光学跃迁频率的加权几何平均值。现行“秒”定义与两种光钟“秒”定义方案的对比见下图。
现行“秒”定义与两种光钟“秒”定义方案
然而，光钟的高准确度，并不意味着光钟重定义“秒”的条件已经成熟。决议指出，光频标准确度预算的评估与验证，是满足“秒”重新定义必备准则需要解决的关键问题之一。根据“秒”重新定义路线图，光频标不仅需要提供全面、可比较且公开发表的频率不确定度评估，还需要通过不同机构之间的光频标比对和频率比测量，检验结果是否在相应不确定度范围内一致。也就是说，光钟所报告的高准确度，还需要得到独立比对结果的支持。
决议指出，目前部分光频标比对结果及全球频率比测量数据仍存在明显不一致；光频标对国际原子时(International Atomic Time, TAI)校准的贡献等必备准则也尚未完全满足。这意味着，光频标不仅需要在实验室中实现高准确度，还需要持续、可靠地为TAI提供频率校准。相关要求涉及参与校准的光频标数量、校准不确定度及持续贡献能力，以验证光频标能否可靠支撑“秒”重新定义后的国际时间尺度运行。根据2024年发表的“秒”重新定义路线图[1]强制性标准 I.4(Mandatory criterion I.4)要求，光频标要具备的、有资格支撑“秒”重新定义的 TAI 校准贡献能力是：至少5台光频标组成的集合，须在至少1年内每月提供不少于3次满足规定不确定度要求的 TAI 校准。
重新定义“秒”采用哪种技术方案，同样尚未形成共识：是选择一种原子或离子，还是采用多个种类的集合；每种方案优先选择哪些种类，仍需讨论。多个种类的集合指在定义方案中利用不同跃迁之间的频率关系，并非简单将若干台钟的读数平均。相关选择既要考虑当前性能，也要兼顾长期可复现性和国际可接受性。
为此，决议要求CIPM继续推动路线图目标落实，促进各方达成共识，并着手形成提交2030年第29届CGPM的“秒”新定义提案及实施日期建议。决议同时鼓励成员国提供人力和财力支持，以满足必要的科学、技术和运行条件。
对未来时频发展而言，这意味着研究重点将进一步从单台光钟性能提升，扩展到跨实验室验证、可靠时间频率传递、光钟参与TAI校准及相对论修正。实验室之间的引力势差会影响钟的频率比较，钟越准确，对相关模型和基础数据的要求越高。“秒”定义的演进因此需要光钟、比对网络、时间尺度运行和大地测量等领域共同推进。
决议5 关于确保UTC连续性所需的技术措施——保障世界标准时间连续运行
UTC是国际推荐的参考时间尺度，也是大多数国家民用时的基础，它与TAI具有相同速率，两者相差整数秒。与此不同，世界时UT1反映地球自转。由于地球自转并不均匀，UT1与原子时之间会发生变化。UTC的速率系统性地高于UT1的速率，传统闰秒机制通过对UTC增减一秒，使其与UT1保持接近，却也给依赖连续时间戳的系统带来特殊处理要求。
对通信网络、能源系统、交通运输和航天工程而言，一秒的调整可能影响事件排序、设备同步和数据处理。正闰秒会增加一个秒标签，即让UTC“等待”UT1，示意图如下；负闰秒则需跳过一个秒标签。负闰秒此前从未实际实施，设备和软件缺乏真实运行经验。
正闰秒示意图
决议援引2025年CCTF与国际地球自转与参考系服务(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)联合研讨会的评估，指出到2035年出现负闰秒的概率可达30%。
部分服务提供商通过在一段时间内缓慢调整时钟速率来分摊闰秒影响（如Google，Amazon Web Services等），即通常所说的“闰秒平滑”。基本思路是，不插入或跳过秒标签，而是让本地时钟在一段时间内以略快或略慢于SI“秒”速率推进，把闰秒的调整分摊掉，从而避免时间戳跳变。但不同服务闰秒分摊方式不同，会造成同一物理时刻的授时结果不一致。UTC本身也可以采用“闰秒平滑”思路，NIST的Judah Levine在2024年[3]提出，根据过去几个世纪日长的长期变化外推未来一个世纪UT1相对于均匀时间尺度（如原子时）的变化趋势，据此对UTC的速率进行调整：从2035年起，通过调速实现每10年累计-13 s的调整，避免跳秒。Levine认为，只要|UT1−UTC|的允许偏差设在60 s以上（如100 s），即使历史上出现过的最大日长偏差再次出现并持续更久，算法调整后的UTC与长期外推预测的偏差仍会显著小于允许偏差，因此算法可以运行一个世纪，中途无需重新计算调整量，一个世纪后再根据新的观测数据更新UTC速率调整方案。值得注意的是，BIPM的Petit与Tagliaferro在2025年发表评论文章[4]，指出Levine提出的算法描述不够明确，且实际所需的|UT1−UTC|允许偏差可能达到数分钟而非Levine认为的1 min量级。
2022年第27届CGPM已决定在2035年或之前增大|UT1−UTC|的最大允许值。此次第5号决议进一步明确：连续UTC自2027年5月20日起正式生效；|UT1−UTC|的最大允许值设为3600秒，即1小时，以保障UTC在未来数个世纪内的长期连续性。
这项决定的含义是放宽UTC跟随地球自转的约束，为停止依靠闰秒频繁调整UTC创造制度条件。从效果上看，UTC的重心将进一步从“贴近地球自转”转向“连续的原子时”。原子时的稳定度远高于地球自转：地球自转受大气、海洋、地核等多种因素影响，日长变化不规则且难以长期预测；而UTC的速率基准是原子时，其稳定度由铯原子跃迁保证，未来还可能由光钟提供更高精度的秒定义。对于连续运行的通信网络、能源系统、交通运输和航天工程而言，系统真正需要的是连续、单调的时间。对于天文、导航等需要UT1的应用，则可利用IERS等机构提供的UT1−UTC信息进行换算。至于实现连续UTC的具体路径，决议未采纳UTC速率调整方案，可能是因为算法调速在可行性和统一实施上仍存在争议。
决议要求BIPM继续与国际电信联盟、国际天文学联合会、IERS及其他相关组织合作，持续监测UT1−UTC及其变化趋势，并定期向CIPM报告。同时，继续与区域计量组织、NMIs及用户开展合作，增进各方对连续UTC重要性的理解，并推动向用户及时、高效地提供连续的UTC。
对时频行业而言，连续UTC的统一提供及应用衔接将成为工作重点。授时机构和用户需要检查时间服务器、GNSS接收设备、通信协议、历史数据处理和软件中的闰秒逻辑，确保对新机制具有一致理解，确保连续UTC得到一致、及时和高效的提供与使用。
决议6 关于国际月球参考时间尺度的定义及其向UTC的可溯源性——推动地外标准时间建立
月球探测及基础设施建设正在提出新的定位、导航与授时需求。不同国家和机构的探测器、月面设施及通信导航系统，只有使用相互兼容的参考架和参考时间，才能准确交换带时间标签的数据。若各项目分别建立缺少清晰转换关系的时间尺度，联合运行时就容易出现歧义。
月球时间问题涉及相对论。原子钟在当地记录的是固有时，而钟所处的引力场和运动状态不同，其相对走时也会不同。国际统一的坐标时则用于在选定参考系中描述事件并建立各地时钟之间的关系。因此，月球参考时间不能只靠给UTC加一个固定时差来解决；高精度应用还需要明确相对论模型、轨道与位置等信息。
国际天文学联合会已于2024年定义月球天球参考系(Lunar Celestial Reference System, LCRS)及月球坐标时(Lunar Coordinate Time, TCL)，并给出从太阳系质心坐标时(Solar System Barycentric Coordinate Time, TCB)向TCL进行一致相对论变换的方程。第6号决议在此基础上指出，未经尺度变换的TCL能够满足月球参考时间尺度的科学需求；同时，具体航天项目的运行架构可能提出额外要求。
太阳系质心、地球与月球参考系及其时间尺度关系
如上图所示，太阳系质心、地球和月球分别采用BCRS、GCRS和LCRS，对应坐标时TCB、TCG和TCL。图中的横向箭头表示不同参考系之间的相对论时间转换，并非简单的固定时差；纵向箭头表示相应坐标时的线性尺度变换，如TCG到TT、TCB到TDB。对于月球参考时标，可以直接采用TCL，也可以考虑对其进行尺度变换。
决议讨论的“经尺度变换的TCL”，是在TCL基础上引入约定频率偏置，使时间尺度的速率满足特定约定。这与设定一个固定时差不同：固定时差只改变时间读数的起点，频率偏置则会改变时间尺度的速率。决议指出，采用经尺度变换的TCL，还需要额外定义一套天文参数，而这套参数与采用TCB和TCL的体系不兼容。
围绕TCL是否需要尺度变换，Pascale Defraigne等研究者比较了三种候选方案：直接采用TCL；使缩放后TCL的长期平均速率接近月球参考等势面上理想静止钟的速率；以及通过缩放消除月球参考时标与地球时（TT）之间的主导长期线性差异[5]。研究倾向于直接采用TCL，因为额外缩放虽然能够改变月面钟所需的平均频率改正，却也要引入相应的空间坐标和引力参数缩放，增加地月计算及跨系统转换的复杂程度，这与第6号决议指出“未经尺度变换的TCL能够满足月球参考时间尺度的科学需求”的判断相呼应。
因此，决议为可能采用的尺度变换设定了原则：若考虑采用对应月球大地水准面的经尺度变换TCL，其频率偏置应依据IAU、国际大地测量协会等相关组织确立的固定引力势约定值选取，时间原点应与IAU定义的TCL原点一致。
根据国际计量学词汇对计量溯源性的定义，以及决议对月球时间测量的要求，建立“向UTC的可溯源性”，需要通过有文件规定的不间断校准链，将月球时间尺度的实现结果与UTC联系起来，并评定相关测量不确定度。在此过程中，还需完整说明相对论模型、所采用的星历数据及其相关不确定度，使这一联系具有可验证的计量依据。
从时频工程角度看，月球参考时间的定义与实际实现是两个相互衔接的环节。选定TCL或其缩放形式，只是明确统一的理论参考；要形成可供用户使用的连续时间，还需要依靠实际原子钟、时标算法和驯服控制等技术。对于近期月球系统，可以通过地月时间传递利用地面UTC(k)提供外部参考，由月球本地原子钟或钟组维持连续系统时间，并向用户提供本地系统时间相对参考时间的钟差改正等信息，以兼顾时间输出的连续性和不同月球系统之间的互操作需求。
决议建议CIPM持续评估先导项目成果，视需要就月球参考时间尺度的定义以及BIPM在月球时间协调、UTC比对中的职责采取行动，并建议BIPM、国家计量院、航天机构和国际组织合作支持相关实现与测量。它确立了科学依据、溯源要求和协作方向，尚未宣布一个已经完成全部定义和运行安排的统一月球授时系统。
对未来发展而言，地月时间传递、月球钟组和时间尺度实现、相对论模型验证、星历及引力场不确定度评估，将成为计量与航天领域共同面对的问题。建立共享的参考和可验证的溯源关系，有助于减少不同月球项目之间的时间接口障碍，为长期互操作奠定基础。
总结：从时间单位到地月应用推进协同建设
三项决议分别涉及时间单位的科学基础、地球公共时间的运行方式和月球应用的参考框架，也提出了相互关联的建设任务。更准确的光频标需要可靠的比对与传递网络，连续UTC需要计量机构和用户系统协同落实，月球参考时间则需要把相对论描述与可操作的测量体系连接起来。未来时频能力的提升，将取决于基准装置、时间尺度、传递技术和国际协作的共同发展。
第28届CGPM决议原文：https://www.bipm.org/en/cgpm-2026
参考文献：
[1] N Dimarcq et al 2024 Metrologia 61 012001.
[2] Jérôme Lodewyck 2019 Metrologia 56 055009.
[3] Judah Levine 2024 Metrologia 61 055002.
[4] G Petit and G Tagliaferro 2025 Metrologia 62 048001.
[5] A Bourgoin et al 2026 Metrologia 63 015003.
