中3地学【各地での太陽の日周運動】

スポンサーリンク

各地での太陽の日周運動

■太陽の日周運動

太陽が天球上を1日に360度(=1時間で15度)回転しているように見える運動。
地球の自転が原因。

■北極星の高度

北極星の高度=その土地の北緯
となっている。
(南半球では観測できない。)
※詳しくは→【北極星の高度】←を参考に。

地球が自転していることが原因で、星は日周運動という動きをします。

実際には星が動いているのではありません。
地球が自転という動きをしているせいで、星が動くように見えるのです。
※詳しくは→【天球】←を参考に。

すべての星は地軸を中心に回転しているように見えます。(↓の図)

太陽も同じです。
地軸を中心に太陽は東から昇って西に沈むように見えます。(これが太陽の日周運動)

この太陽の日周運動の道筋は季節により異なります。
日本における春分・秋分・夏至・冬至での太陽の日周運動の道筋は↓のようになります。

→【季節による太陽の動き】←も参考に。

ここで北極星の高度は、観測地点の北緯に等しいことに注意。
日本はおよそ北緯35度なので、北極星の高度もおよそ35度です。(↓の赤色の角)

横から見れば↓のようになっています。(赤色の角がおよそ35度)

では日本ではない地点では太陽の日周運動はどう変化するでしょうか。

観測地点が異なれば、北極星の高度も変化します。

これをもとに北極・赤道・南緯35度・南極の4地点での太陽の日周運動の道筋を考えてみましょう。

北極の場合

北極は北緯90度。
よって北極星の高度は90度。
つまり北極星は頭の真上(天頂)に観測できます。

では太陽の日周運動はどうなるかというと・・・
↓のように赤色の角を90度にすればよいのです。

↓の図のようになります。

立体的に書くと↓のように。

この図から
夏至の日は太陽が沈みません
1日中太陽が見えているという変わった状況になります。(これを白夜といいます)

一方、冬至の日では太陽が昇りません
1日中太陽が見えないという状況になります。(これを極夜といいます)

赤道の場合

赤道は北緯0度。(南緯も0度)
よって北極星の高度は0度。
北極星は地平線スレスレに観測できることになります。

では太陽の日周運動は
↓のように赤色の角を0度にすればよいことになります。

天球を真横から見ると↓のようになります。

立体的に書くと↓のようになります。

この図から赤道で観測した場合
どの季節でも昼の長さ=夜の長さとなっています。
(つまり昼も夜も12時間)

南緯35度の場合

南緯35度の場所は、言い換えると北緯-35度ということができます。
北極星の高度は-35度となります。
(つまり北極星そのものは見えない)

↓の図のように赤道の様子からさらに北極星の高度を下げて・・・

天球を真横から見た様子は↓。

立体的に書くと↓のようになります。

この図より
南緯35度における太陽の日周運動は
東の空から日の出→北の空で最も高くなる→西の空で日の入り
という動きをします。

また冬至の日に太陽の高度が最も高く、夏至の日に最も低いこともわかります。
つまり南緯35度の地点では
・冬至の日(12/20ごろ)は暑い
・夏至の日(6/20ごろ)は寒い
となっており、日本とは季節が逆転しているのです。


POINT!!
南緯35度では太陽が東→北→西へと日周運動をしている。


南極の場合

最後に南極です。
南極は南緯90度ですが、言い換えると北緯-90度と言えるので
南緯35度の図よりもさらに北極星の高度を下げて・・・(↓の図)

よって真横から見た天球の様子は↓のようになっています。

立体的に書くと↓。

この図より
冬至の日は太陽が沈みません。(白夜)

一方、夏至の日では太陽が昇りません。(極夜)


POINT!!

地軸と各季節での日周運動の道筋は、↓の図のように

地軸に夏至の円盤・春分秋分の円盤・冬至の円盤がささっている「焼き鳥」のようなイメージを持っておこう。

この焼き鳥を、北極星の高度に応じて傾きを変えて考えてみよう。

トップへ戻る