Aikamerkki

Aikamerkki on kellojen tarkistamiseen käytettävä signaali, joka ilmaisee oikean kellonajan. Aikamerkkejä on annettu eri tekniikoilla, esimerkiksi pudottamalla kauas näkyvä aikapallo määrätyllä kellonlyömällä. Nykyään aikamerkkejä lähetetään erityisesti radion välityksellä.

Nämä automaattiset signaalikellot synkronoitiin lennättimen avulla vuonna 1905 ennen radion laajamittaista käyttöä.

Kuuluvat ja näkyvät aikamerkit

Vanhimpiin julkisia aikamerkkejä antaviin laitteisiin kuuluvat tunneittain lyövät kellot. Ne ovat vain sen verran tarkkoja kuin kellon koneisto salli, mutta ovat suuresti tarkentuneet sen jälkeen kun ensimmäiset sellaiset rakennettiin 1300-luvulla. Vielä 1900-luvun alussa julkiselle paikalle sijoitetut kellot kuten esimerkiksi Big Ben olivat lähes ainoita yleisön käytettävissä olevia aikamerkkien antolaitteita.

Kun merenkulkua varten tarvittiin tarkempia aikamerkkejä, niitä alettiin antaa erilaisilla näkyvillä tai kuuluvilla laitteilla, jotta merenkulkijat voisivat tarkistaa kronometrinsa. Tällaisia aika­merkki­laitteita otettiin käytössä monissa satamakaupungeissa.

Joissakin satamakaupungeissa aikamerkki annettiin määräajoin tykin­laukauksella. Näin tehdään vielä nykyäänkin Vancouverissa, Kanadan Brittiläisessä Kolumbiassa joka ilta klo 21 sekä muun muassa Kapkaupungissa, Santiago de Chilessä ja Citadelle of Quebecissä keskipäivällä klo 12. Kello 13 on tykinlaukaus ammuttu Liverpoolissa, Skotlannin Edinburghissa ja Australian Perthissä. Myös Helsingissä annettiin vuodesta 1868 lähtien aikamerkki Katajanokalla ammutulla tykinlaukauksella päivittäin klo 12, mutta siitä luovuttiin 1900-luvun alussa, kun tykin sijaintipaikkana toiminut kallio räjäytettiin rakennustöiden tieltä.

Greenwichin observatorio ja sen aikapallo (oikealla)

.

Koska valon nopeus on paljon suurempi kuin äänen, näkyvät merkit olivat tarkempia kuin äänimerkit – joskin äänimerkit olivat paremmin havaittavissa silloin, kun näkyvyys oli huono. Aikapallon keksi amiraali Robert Wauchope ja ensimmäinen sellainen pystytettiin Englannin Portsmouthiin vuonna 1829. Vuonna 1833 sellainen asennettiin Greenwichin kuninkaalliseen observatorioon, jossa aikapallo on siitä lähtien laskettu alas klo 13 joka päivä. Yhdysvalloissa ensimmäinen aikapallo otettiin käyttöön vuonna 1845. Tästä aikamerkkien antotavasta on saanut alkunsa myös New Yorkin Times Squarella noudatettu tapa, jonka mukaan aikapallo lasketaan alas joka vuosi keskiyöllä uuden­vuoden­yönä.

Helsingin tähtitornista alettiin 1800-luvun lopulla antaa aikamerkin päivittäin klo 12 laskemalla lipputangon huippuun sijoitettu musta "hattu" alas. Merkki oli käytössä toiseen maailmansotaan saakka, vaikka alkujaan sen kanssa saman­aikaisesti ammutusta tykin­laukauksesta oli luovuttu jo kauan aikaisemmin.

Sähköiset aikamerkit

Sähköisen lennättimen keksiminen 1800-luvulla teki observatorioille mahdolliseksi lähettää aikamerkki keskitetysti pitkänkin matkan päähän. Tämän teki toisaalta tarpeelliseksi rautateiden rakentaminen, sillä niiden aikatauluissa oli käytettävä samaa aikaa laajalla alueella. Nykyään aikamerkkejä lähetetään pääsääntöisesti radioteitse. On olemassa erityisiä aikamerkkiasemia, jotka tekevät mahdolliseksi synkronoida kellot automaattisesti, ja myös monet yleisradioasemat lähettävät määräajoin aikamerkkejä. Täsmällisiä aikamerkkejä saadaan suureen osaan maailmaa myös GPS-navigaatiojärjestelmän radiosignaaleista.

Sandford Fleming ehdotti yhtenäisen maailmanajan käyttöönottoa. Royal Canadian Instituten kokouksessa 8. helmikuuta 1879 hän ehdotti, että sen perustaksi otettaisiin Greenwichin antipodin kautta kulkeva meridiaani (180° itäistä tai läntistä pituutta). Hän oletti, että paikallisesti käytettäisiin standardoitujen aikavyöhykkeiden mukaisia aikoja, mutta ne olisi määriteltävä yleisen maailmanajan mukaan.

Yhdysvalloissa aikavyöhykkeet otettiin käyttöön 18. marraskuuta 1883. Silloin United States Naval Observatory antoi lennättimellä aikamerkin hetkellä, jolloin Eastern Time oli oleva tasan 12, Central Time tasan 11, Mountain Time tasan 10 ja Pacific Time tasan 9.

Radion aikamerkit

Nykyaikainen LF-taajuusalueella toimiva radiokello

Aikamerkkiasemat

Aikamerkkien anto lennättimellä kävi vanhanaikaiseksi, kun käyttöön tuli ensin radio, myöhemmin lisäksi Internetin Network Time Protocol -palvelin sekä satelliittipaikannusjärjestelmien atomikellot. Vuodesta 1905 saakka on aikamerkkejä lähtetetty radioteitse. Eri puolilla maailmaa on joukko erityisiä radioasemia, jotka lähettävät ainoastaan aikamerkkejä pääasiassa tieteellisiin tarkoituksiin.

Pitkillä aalloilla (LW) toimivien aikamerkkiasemien etuna on radioaaltojen hyvin ennustettava leviäminen, minkä vuoksi niiden aikamerkit on luotettavasti vastaanotettavissa. Lyhyillä aalloilla (SW) toimivat asemat voivat lähettää ohjelmaa laajemmalle alueelle pienellä tehonkulutuksella, mutta koska matka, jonka aalto etenee, vaihtelee, aikamerkin epätarkkuus on millisekuntien luokkaa.

Aikamerkkiasemat lähettävät kelloajan sekä kuultavina aikamerkkeinä että konekielisenä aikakoodina, jota voivat käyttää hyväkseen radiokellot ja radio-ohjatut kellot.

Myös Loran-C:n aikamerkkejä voidaan käyttää myös radiokellojen synkronointiin.

Aikamerkkiasemia

lyhyillä aalloilla

• BPC, Kiina
• BPL, Kiina
• JJY, Japani
• RBU, Venäjä
• RJH66, Venäjä
• NPL, Iso-Britannia
• TDF, Ranska
• WWVB, Yhdysvallat

pitkillä aalloilla

• BPM, Kiina
• CHU, Kanada
• DCF77, Saksa
• HD2IOA, Ecuador
• HLA, Etelä-Korea
• JN53DV, Italia
• RWM, Venäjä
• WWV, Yhdysvallat
• WWVH, Havaiji, Yhdysvallat
• YVTO, Venezuela

satelliittipaikannusjärjestelmät

• GPS, Yhdysvallat
• Beidou, Kiina
• Galileo, Euroopan unioni
• GLONASS, Venäjä
• IRNSS, Intia
• QZSS, Japani

käytöstä poistettuja

• HBG, Sveitsi
• OMA, Tšekki
• OLB5, Tšekki
• VNG, Australia
• Y3S, Itä-Saksa

Yleisradioasemien aikamerkit

Kun radiovastaanottimet yleistyivät, yleisradioasemat alkoivat muun ohjelman ohella lähettää myös aikamerkkejä, joiden avulla kuuntelijat voivat tarkastaa kellonsa. BBC alkoi lähettää Greenwichistä saadun aikamerkin säännöllisesti vuonna 1922.

Radion aikamerkki Suomessa

Yleisradion aikamerkkilaite, 1963

Yleisradio lähettää Yle Radio Suomen verkossa tasatunnein aikamerkin, joka koostuu kuudesta 1 kilohertsin taajuisena äänenä kuuluvasta pulssista. Aikamerkki alkaa viisi sekuntia ennen tasatuntia (esimerkiksi klo 11.59.55), jolloin 100 millisekunnin pituiset pulssit soivat tasasekunnein. Viimeisenä (esimerkiksi klo 12.00.00) soi 500 millisekunnin pituinen pulssi, jonka nouseva reuna ilmaisee tunnin alkamisen.

Aikamerkki lähetetään Pasilan linkkitornista Helsingistä. Signaalin saavuttaessa esimerkiksi Lapissa sijaitsevan radiovastaanottimen on ehtinyt kulua jo useampi millisekunti.^lähde?

Yleisradio on lähettänyt aikamerkkejä toimintansa aloittamisesta saakka vuodesta 1926. Aluksi aikamerkki annettiin triangelilla, vuodesta 1934 lähtien gongilla. Kesästä 1963 lähtien se koostui kuudesta piippauksesta ja gongin äänestä. Myöhemmin otettiin käyttöön viidestä lyhyestä ja yhdestä pitkästä piippauksesta koostunut aika­merkki, joka on edelleen käytössä.

Yleisradion alkuaikoina aikamerkki annettiin vain kaksi kertaa päivässä, myöhemmin aina ennen radiouutisia. Vuonna 1978 se alettiin antaa joka tasa­tunti sekä lisäksi uutisten edellä klo 11.30, 12.30 ja 17.30, ei kuitenkaan esimerkiksi kesken radioitavan jumalanpalveluksen tai sinfoniakonsertin.

Toukokuussa 2021 uutisoitiin tarkan tarkkailijan havainto, että Ylen aikamerkki olisi sekunnin jäljessä.Ylen edustaja vahvisti uutisessa aikamerkin sekunnin jäljessä olemisen, tämä epätarkkuus johtuu digitaalitekniikan muunnoksista ja aikamerkin jakelun erilaisista reiteistä. Analogisen tuotanto- ja jakelutekniikan aikana aikamerkin tarkkuus oli ollut noin 25 millisekuntia, johon Yle pyrkii myös tulevaisuudessa digitaalitekniikan kanssa ainakin Espoon aseman aikamerkissä.

Katso myös

• Neiti Aika
• NTP (tietotekniikka)