夏至

夏至と太陽の動きと暑さの関係

投稿日:2018年3月4日 更新日:


夏至ってどんな日か知ってますか?

夏至を過ぎたころから暑さが増してくるのはなぜでしょうか、

夏至に対して冬至、春分、秋分がありますがそれらの日と
一年の太陽の動きとどんな関係あるのでしょうか?

この疑問にわかりやすくお答えしていきますね。

夏至が一年で一番昼が長いのは太陽の動きがとても深く関係しています

太陽の動きと春分、夏至、秋分、冬至の関係は図のようになります。

夏至は毎年6月20日くらいに太陽が真東より少し北側から昇り
お昼頃にとても高く昇ります。
南中からだんだんと西へ沈みますが真西ではなく少し北側に沈みます。
ちなみに南の一番高い位置に来ることを南中するといいます。

図でもお分かりいただけるように夏至は太陽が一番長い時間出ているので
昼間が一番長い日になります。

太陽が真東から昇って南の高い空を通って真西に沈むのは
毎年、春分の日の3月20日くらいと秋分の日の9月20日くらいで
昼と夜の長さがほぼ同じです。

冬至は12月20日くらいで夏至とは逆で真東より南から昇り
南中高度は春分・秋分よりもかなり低く沈むのも真西より少し南側にしずみます。

さらに、
春分の日が3月20日くらい
夏至が6月20日くらい
秋分の日が9月20日くらい
冬至が12月20日くらい

とはっきりしない書き方をしたのは
地球が太陽の周りを一年かけて一周しますが
きっちりと365日ではなくプラス6時間弱かかっています。

そのずれと4年に一回のうるう年との関係で少しづつずれてきますので
毎年決まった日ではありません。

夏至の日が一年で一番暑い日ではないのはなぜ?

夏至は一年で一番日が出ている時間が長く日差しが強いのに
暑さのピークがその時ではなく8月になるのはなぜでしょうか?

その答えをこれからわかりやすく説明していきます。

夏至に太陽が一番高く南中し日の出から日の入りまでの時間も一年で一番長いので
地面に届くエネルギーが一番高いのです。

地面に蓄えられたエネルギーが空気中に放出されるまでには時間がかかります。

気温は日差しが強い時に上がりますが
それだけではなく、
太陽の熱が地面に蓄積されてその熱が水蒸気などと共に
空気中に放熱されて上がります。

熱が蓄積されてその蓄積された熱が放熱される身近な例として
ヤカンが沸騰する状態を思い出してみるとわかりやすいです。

ヤカンに水を入れてコンロにかけ最強火でつけたからといって
すぐに沸騰するわけではありません。
ヤカンにあたる熱よりヤカンの周り等から放熱して逃げていく熱が少ない場合に
水の温度は上昇します。
温度が上昇してヤカンの水が沸騰すると注ぎ口から蒸気がでます。

太陽と地球のエネルギーの関係はヤカンの水のように単純ではありませんが
一番強い熱を加えた瞬間にすぐ温度が上昇するわけではないことはわかっていただけたと思います。

ですので、夏至のころから日差しが強くなりそれがだんだん蓄積されて
蓄積された熱が空気中に放熱されるピークがほぼ8月くらいになります。

そういう理由で日照時間や日差しの強さと気温の上昇にずれが出てくるのです。

夏が暑くて冬が寒い理由

太陽をバスケットボールの大きさに例えると地球は米粒くらいの大きさです。
そう例えた場合、太陽と地球の距離は26mくらいとなります。

想像していただきたいのは
それだけの大きさの違いのものが26m離れていて
真横から照らす場合と斜めから照らす場合の距離はほとんど変わりませんよね。

ですから太陽からの距離で暑さが変わるということは考えにくいです。

それでは夏と冬の気温の違いの理由はなんなのでしょうか。

それは太陽の光が射す角度だといわれています。
例えば懐中電灯を地面に直角に照らした場合
当たる面積は狭いですが光が集中します。

斜めに当てた場合は当たる面積は広がりますがそれだけエネルギーが分散しますね。

夏至の太陽は南中高度が一番高いので地球に当たる角度は限りなく直角に近くなります、
しかも、出ている時間が一番長いので地面に届く熱は大きくなるということです。

冬至の太陽は南中高度がとても低くいため地球にあたる角度は低くなります。

さらに太陽から放出された光が地球に届くまでには
途中、大気や雲等に反射してエネルギーが奪われますので
100%は届きません。

冬至のように太陽の高度が低く斜めに光が差し込む場合には大気のなかを通る距離が長いので
光のエネルギーが多く奪われるのますので冬は気温が低い、
とも考えられています。

夏至、冬至、春分・秋分の日の太陽の高さを意識してみましょう

春分・秋分の日は祝日なので気に留める方はおおいと思いますが
夏至や冬至は知らないうちに過ぎてしまいますね。

夏至、冬至と書いてあるカレンダーを見て
今日は太陽が一年で一番高い位置まで昇る、
とか冬至だから今日の太陽は早く沈んでしまうのか、
など宇宙の一端に目を向けてみてください。

-夏至

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