3. 夏至と冬至の太陽の南中高度


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 地球がこの位置にあるときの太陽の高さを調べて
みましょう。
F1315

F1316


公転面を斜め上からではなく、真横からながめて
みましょう。
 地軸は、公転面に対して垂直でなく、このように約
23.5°傾けたまま、1日に1自転しているのです。
赤い点線で囲んだ部分を拡大してみましょう。
F1318
F1322
F1324








 日本のほぼ真ん中に位置する西脇市(東経135°北緯
35°)に当たっている太陽光線を考えてみましょう。
 人間は地球に比べるとずっと小さいので、自分の立って
いる地面は平らに見えます。今、西脇市の地面を人間が
感じているように延ばしいくと、太陽光線がどのような
角度で当たっているかよく分かります。(太陽の高さ(高度)
は、太陽の方向と水平面との角度で表します。太陽高度は、
日の出のときは地平線にあり、だんだん高くなり、南中時に
いちばんくなります。)
 では、この斜めになっている地面を私達が、ふだん
感じているように直してみましょう。
F1326





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 太陽が、真南に来ることを南中といいます。その土地の
経度によって南中する時刻は違いますが、だいたい正午
ごろです。(日本では東経135°を子午線と決め、東経
135°に南中したときを正午としている。)
 画面は、西脇市で1年中でいちばん太陽が高くなり、
ほぼ頭の真上から差しているときです。いつでしょう。
 (太陽は、昼ごろ南の高い空に来るのですから、この
男の子が向いている方角は、南です。)
 夏至の日の正午、太陽がいちばん高くなります。
(夏至の太陽の南中高度)
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 次に、反対側の位置に地球があるときの太陽高度を
調べてみましょう。
 公転面を真横から眺めてみましょう。
 赤い点線の中を拡大させてみます。
 夏至のときと同じ西脇市を考えてみましょう。
このように太陽光線が当たっています。
 太陽光線の当たっている地面を、夏至のときのように
延ばしていきます。
 このように太陽が当たっています。
 この斜めの画面をふだん私達が、感じているように
直してみましょう。
 この日は、西脇市で1年中でいちばん太陽が低い
ときです。いつでしょう。
 冬至の日の正午ごろです。冬至の日の太陽の南中高度
にです。
 冬至の太陽の南中高度と、夏至の太陽の南中高度とを
比べてみましょう。冬至と夏至の南の向きが逆になって
いますので、同じ向きに直して比べやすくします。
(夏至のときは西から、冬至のときは東から見ているので
南が画面上、左右反対になった。)
 太陽高度が、変った原因は何でしょう。考えて下さい。
 (公転面に対して地軸の角度が、夏至と冬至では違って
いる。→太陽高度が変ってくる。)
 夏至を過ぎると太陽高度がだんだん低くなり、冬至の時
がいちばん低くなります。冬至を過ぎるとまた太陽高度
は高くなっていき、夏至の時がいちばん高くなります。