この実験について
地球を太陽の周りで一年かけて一周させ、太陽直下点が両回帰線の間を移動する様子を見てみましょう。地軸は宇宙空間で同じ方向を向き続けるため、各半球は一年の半分ずつ太陽の方へ傾きます。任意の緯度を選ぶと、日付によって日の長さと正午の太陽の高さがどう変わるかを確認できます。
学習目標
- 太陽からの距離ではなく、地軸の傾きによって季節を説明する
- 夏至・冬至と春分・秋分における太陽直下点の位置を確認する
- 極昼と極夜を含め、緯度や日付による日の長さの変化を説明する
- 指定した緯度と日付における正午の太陽高度を計算する
使い方
- 1「1年間再生」を押すか、日付スライダーをドラッグして、地球が軌道上を移動する様子を見てみましょう。
- 2夏至・冬至または春分・秋分のボタンをクリックすると、その日付に移動します。
- 3観測者の緯度を自分の街に設定しましょう。オレンジ色の輪と点が地球儀上の位置を示します。
- 4日の長さと正午の太陽高度を確認し、年間の日照時間グラフ上の点を追ってみましょう。
モデル
前提条件
- 軌道は円として扱うため、地球と太陽の距離のわずかな変化は無視しています。
- 日の長さは太陽の中心を基準にしており、実際には数分の差を生む大気差を考慮していません。
- 大きさ、距離、回転速度は縮尺どおりではありません。
授業で試してみましょう
- Q1地球上のどこでも昼の長さがちょうど12時間になるのは、何日ですか？
- Q2緯度を北緯70°に動かしてください。極昼と極夜の日付を調べましょう。
- Q3中国が冬のとき、なぜオーストラリアは夏なのでしょうか？
- Q46月の至日における、あなたの緯度での正午の太陽高度を計算し、ここで確認しましょう。
よくある質問
季節は地球が太陽に近づくことで生じるのでしょうか？
いいえ。実際には地球は1月初旬に太陽に最も近づきます。季節は地軸の傾きによって生じ、その傾きが太陽の角度と日の長さを変化させます。
太陽直下点とは何ですか？
正午に太陽が真上に来る場所です。1年を通じて、北回帰線と南回帰線の間を移動します。
北極圏が北緯66.56°に位置するのはなぜですか？
地軸の傾きを90°から引いた値です。この線より北では、6月の夏至の日に太陽が一日中地平線の上にあります。