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日の出・サマータイムを図で理解

日の出地球は西から東に自転しているので、太陽は東から昇って西に沈みます。だから東の方に行けば行くほど日の出の時刻が早まりそうな気がしますが、実はいつもそうではありません。

春分秋分の日は太陽の光が地軸に対して垂直に当たるので、図1のように日本列島は地図の北を上にしていて右(東)の方が日の出時刻が早くなります。しかし、冬至の日は北半球側が太陽の方に傾くので図2のように昼と夜の境目が南東側から移動してきます。実際に元日の初日の出が一番早く昇る場所は島嶼部を除けば千葉県の犬吠埼辺りになります。

夏至の日冬至の日春分の日逆に、夏至の日には北半球は太陽から遠ざかるように傾くので、昼と夜の境目が北東方向から順に南西に移動していきます。日本列島は北東方向から南西に弓なりに長いので、北海道と沖縄の夏の日の出の時刻はかなり変わります。

次の表は、春分と夏至、冬至の日の北海道の札幌沖縄の那覇での日の出、日の入り、南中時刻、昼の長さを示したものです。

日の出・日の入り・南中時刻

これを見ると、夏至の札幌は那覇よりも日の出の時刻が1時間43分も早いのです。以前、夏の北海道で時計を1時間進めるサマータイムを実験的に実施したことがありましたが、確かにこれだけ違えばその意味もわかります。

みかんただ、夏至の日の出の時刻はだいぶ違いますが、一方で日の入りの時刻はそれほど変わりませんね・・。なぜでしょう。ミカンの皮か何かに日本を書いてやってみてほしいのですが、夏至の日の図3のような光の当たり方で地軸を回転させると、ちょうど裏側の日の入りのところの日本列島の傾きは図2の冬至と同じになるんです。つまり、夏至の日の出と冬至の日の入り、夏至の日の入りと冬至の日の出は光の辺りが同じなのです。だから、冬至の日は夏至とは逆に日の出時刻にはあまり差がないけれど日の入りに1時間40分も差があるのです。

ところで、表を見て南中時刻は季節に関係なくほとんど変化がないことに気づいたでしょうか?ミカンに日本列島を書いたら、是非それを正面から見てみましょう。するとあなたが南中のときの太陽になります。南中時は日光が斜めに当たるとか関係ないのがわかりますね。単純に少し東の札幌が那覇よりも南中時刻が早いくらいでこちらには季節の変化はほとんどないのです。

(中学受験理科で質問が多い 日の出の時刻 に関する解説と教え方ページです) 

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