場所と季節による日照時間の違い
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2015.07.02
米国や英国のゴルフの生中継を見ると、 遅くまで日が出ています。 これは周辺に山がないからではありません。 夏至の頃は、 札幌は那覇に比べて 56 分 も時間的に東側にありますが、 札幌に比べて那覇の日没は 7 分 遅いだけです。
札幌 は 那覇 に比べると、 夏至のころの日照時間はおよそ1時間40分くらい長く、 逆に、 冬至のころの日照時間はおよそ1時間40分くらい短くなっています。 どうしてなのでしょうか? それは、 緯度の差が関係しているからです。
* 参考
66.6 度 + 23.4 度 = 90 度
公転面に対する地軸の傾き = 23.4 度
札幌 : ( 東経 141 度, 北緯 43 度 )
那覇 : ( 東経 127 度, 北緯 26 度 )
明石 : ( 東経 135 度, 北緯 35 度 )
夏至の日の 1 日の太陽の動きを地球規模で観察してみましょう。
まず、 北側が海に囲まれた北緯 66.6 度の地点での観察です。 白夜の0時ころに真北の高度0度の位置にある太陽は、 次第に高度を上げながら東側に移動していき、 正午ころの南中高度は 46.8 度になります。
次に、 西側が海で囲まれた北緯 45 度の地点です。 高度 68 度で南中した太陽は、 夕方の8時前に真西から 35 度北寄りの海に沈んでいきます。
その次に、 西側が海で囲まれた北緯 23.4 度の地点です。 天頂を通過した太陽は、 夕方の7時前に真西から 26 度北寄りの海に沈んでいきます。
最後に、 西側が海で囲まれた赤道上の地点での観察です。 高度 66.6 度で北中した太陽は、 夕方の6時に真西から 23.4 度北寄りの海に沈んでいきます。
北半球の北緯 66.6 度までの地点では、 夏至のころには、 緯度が高ければ高いほど1日の日照時間が長くなり、 冬至のころには、 緯度が高ければ高いほど1日の日照時間が短くなります。 南半球では北半球と逆になります。 つまり、 北半球も南半球も、 夏場は緯度が高ければ高いほど1日の日照時間が長くなり、 冬場は緯度が高ければ高いほど1日の日照時間が短くなります。
赤道上では、 常に日没時刻は夕方の6時です。 ただし、 日没方位は真西から 23.4 度北寄りから 23.4 度南寄りの範囲で変化します。
日にち や 緯度 による 南中高度 や 日没時刻 や 日没方位 の違いを知るために便利なサイトがあります。 それは、 海上保安庁 海洋情報部 日月出没時刻方位計算サービス のページです。
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KOHO/automail/sun_form3.htm
なお、 夏至と冬至における 緯度や経度による 日照時間 や 日没時刻 や 日入時刻 の違いを、 数学的に理想化されたモデル( 地球は正円軌道を一定の速さで公転しているとする非現実的モデル )を使って求めるプログラムは、 大学生のための物理学 > 天文学 > 日照時間日出日没時刻モデル にあります。