太陽が昇る場所や沈む場所が季節によって変化する理由を考えよう

トップページの「なぜ太陽の昇る場所や沈む場所が変化するか」を調べる方法を解説します。次の１〜６のようにして考えてください。

１　地球上にいて考えては分からないので地球外にでて考えてみましょう。私のホームページの「考えよう地球の外から」を使ってください。

２　地軸の傾きを０度にします。そのときに南中高度は季節によって変化するかどうかを調べてください。（作図をして夏至と冬至で比べてみてください。）
　

３　次に、地軸を傾け、同様に南中高度は季節によって変化するかどうかを調べてください。（これも作図をして夏至と冬至で比べてみてください。また、「チャレンジ」のコーナーの「より正確な地軸の傾きを求めよう４」でも確かめることができます。）


４　２と３を比べると南中高度が季節ごとに変化する理由は、地軸が傾いていることが原因であることが分かるでしょう。

５　再び、地球上に戻って考えます。「考えよう地球上で」のページを使ってください。透明半球の図で南中高度が季節ごとに変化するならば、日の出と日の入りの位置は変化するでしょうか考えてください。

６　日の出日の入りの位置が変化するのは地軸が傾いているからであることを透明半球の作図で確かめてください。このとき、太陽は、地軸を回転の軸として回っていることを忘れないでください。
（逆に地軸が傾いていないときの日の出日の入りの位置がどうなるか作図してみてください。）

まとめますと以下のようになります。
　地球外に出て考える。→地軸の傾きと南中高度の関係を調べる。→地球上に戻って考えて南中高度と日の出日の入りの位置を考える。→日の出日の入りの位置が変化するのは地軸が傾いているからであることを作図で確かめる。

※「サン・アースくん」の「サン・アースくんの教育利用について」も参考になります。http://www.saga-ed.jp/workshop/edq01460/a-su/setumei/kyouiku.htm）
その一部を抜粋しておきます。

冬至における比較
　地軸の傾き=0度の場合

　地軸の傾きが0度の場合は観測点−太陽を結ぶ線と、地軸の方向を結ぶ線は垂直になります。すなわち、太陽は観測点を中心にした円上を動くことになり、昼の長さと夜の長さは同じ長さになります。（ただし、数値で表した昼の長さと夜の長さが一致しないのは、日の出、日の入りの定義と、大気の屈折の効果により、昼の長さが長くなっているからです。）

　地軸の傾き=23.4度の場合

　地軸が傾くと、その分、太陽が動く円の中心は南の方にずれて、昼の長さ夜の長さに変化が現れます。冬至では夜の長さが長くなります。これにより、昼の長さ・夜の長さが変化する原因は地軸の傾きであることを理解することができます。
　また、地軸の傾きを0度にし、月日を変化させても、南中高度は変化しません。23.4度にすると変化することから、南中高度の変化の原因は地軸の傾きであることが分かります。

　このように、シミュレーションをしながら昼夜の長さの変化や、南中高度の変化の原因を探ることができます。

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