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夏至は一年で一番日が長い日で、冬至は一年で一番日が短い日。

と言うことは分かっていても、それぞれ太陽がどのように動くか、南中高度の差がどれだけあるのかきちんと理解していますか?

「学校で習ったような気もするけど忘れちゃったな~」「そもそも南中高度ってなんだっけ?」という人!

今年の夏至と冬至が来る前に、夏至と冬至の南中高度の差を計算する方法について一緒に復習しましょう。

夏至と冬至の南中高度の差は?計算方法は?

太陽は東から昇り西に沈みますが、いつも真東、真西を通っている訳ではありません。

夏至は真東よりも北寄りの地点から昇り、一番高い空を通って真西より北寄りの地点に沈みます。

冬至は反対に、真東よりも南よりの地点から昇り、一番低い軌道を描いて真西よりも南の地点に沈みます。

このように差が出るのは、地球の自転軸(地軸)が、太陽の公転面に対して23.4度傾いているためです。

地軸が傾いているため、地球の公転に伴って、太陽から近い・遠いの差が生じるのです。

そして「南中高度」というのは、正午の時点、つまり太陽が真南の一番高い位置に上がった時の地平線との間の角度のこと。

夏至と冬至の南中高度の計算方法は下記の公式を使います。

夏至の日の南中高度=90-(その場所の緯度)+23.4
冬至の日の南中高度=90-(その場所の緯度)-23.4

つまり、緯度35度の東京で観測する夏至の日の南中高度は
90 – 35 + 23.4 = 78.4 で 78.4度

冬至の日の南中高度が
90 – 35 – 23.4 = 31.6 で 31.6度

その差は 46.8度 と計算することができます。

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日が長い夏至と日が短い冬至、時間差は何時間?

夏至は太陽が一年で最も高い角度を通るため、その軌道が一年で最も長い距離となり、昼間の時間も一番長くなります。

反対に冬至は一年でもっとも低い角度を通り、その軌道はもっとも短い距離となるので、昼間の時間が一番短い日になるということが分かりました。

それでは実際に夏至と冬至の、昼間(日が昇っている時間)の差はどれくらいになるのか知っていますか?

2015年東京の夏至と冬至で日の出から日の入りまでの時間を比べたところ、その差は4時間50分でした。

「冬至だから日が落ちるのが早いね」なんて言っていても、5時間近く差があるなんて驚きです。

緯度が高いほど日の出は早く、日の入りは遅くなるので、北海道で夏至と冬至で日の出から日の入りまでの時間を比べるとなんと7時間56分にもなるのです!

もっと北上して、北緯66度6分以上の北極圏ではその差24時間!

夏至は「白夜」と言って一日中日が沈まず、冬至は「極夜」といって一日中日が昇りません。

不思議に感じますが、それもこれも地球が23.4度の傾きを持って太陽の周囲を公転しているからなんですね。

南半球では夏至と冬至は反対になるの?

ここでひとつ気になるのが南半球での夏至と冬至。

実は夏至(summer solstice)や冬至(winter solstice)は、北半球の学者たちが定義し、天文学などの学問で正式な用語として認められているので、南半球では冬の6月に夏至、夏の12月に冬至がやってくるという事になります。

実際の季節と言葉上の季節が逆になってしまうため、便宜上反対に言い換える事もあるようですが、基本的には南半球も北半球も6月は夏至、12月は冬至という言葉が使われるようです。

いかがでしたか?今年の夏至・冬至には、太陽の動きを少し意識して過ごしてみると、宇宙の中での地球の動きをリアルに感じることができるかも知れませんね。

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