まとめて覚えよう!太陽の動きや位置の変化

日々の太陽の動きや位置の変化について学びます。 

太陽の観察

太陽の見方 

太陽を直接見ると目をいため、最悪の場合失明します。それを防ぐために太陽を見るときはしゃ光板日食グラスを使用しましょう。 

太陽の位置の表し方 

太陽の位置は方位高度で表します。 

  1. 方位・・・方位を調べるのには方位じしんを使います。
  2. 高度・・・高度を調べるのには太陽位置測定器を使います。

透明半球を使った太陽の位置の観察

太陽の1日の動きは、太陽位置測定器と方位じしんで調べるほか、次のような透明半球を使った調べ方があります。 

  1. 画用紙に透明なプラスチック製の半球をはりつけたものを日光のよく当たる固定位置に置きます。
  2. 方位じしんで方位を合わせ、画用紙に方位や半球の中心の位置を書いておきます。
  3. 12時間ごとにペン先のかげが、球面の中心にくる位置にしるしをつけます。しるしを なめらかな線で結ぶと、1日の太陽の動きが分かります。 

1日の太陽の動き 

1日の太陽の動き方

地球(日本)から見ると太陽は東→南→西に動くように見えます。 

日の出、南中、日の入り 

  • 日の出・・・太陽が東の地平線に少しでも出始めたしゅん間。そのあと太陽は右(南)ななめ上にのぼります。
  • 太陽の南中・・・太陽が真南にくること。
    • 南中高度・・・南中時の太陽の高さのこと。太陽の高さはこの時が1日で最も高い。
    • 南中時こく・・・南中するときの時こく(大体正午ころ)。
    • 南中後、太陽は右(西)ななめ下にしずんでいきます。
  • 日の入り・・・太陽が西の地平線の下に完全にしずんだしゅん間。 

昼と夜 

  • 昼・・・日の出から日の入りまで
  • 夜・・・日の入りから日の出まで 

季節による太陽の動きの違い 

夏と冬の違い 

  1. 昼の長さ・・・夏は長く、冬は短い。
  2. 太陽の南中高度・・・夏は高く、冬は低い
  3. 日の出と日の入りの位置・・・夏は北より、冬は南より 

春分、夏至、秋分、冬至 

  1. 春分320日ごろ)、秋分920日ごろ)
    昼の長さ=夜の長さ=約12時間
  2. 夏至620日ごろ)
    昼の長さが1年で最も長くなる日
  3. 冬至1220日ごろ)
    昼の長さが最も短くなる日 

下の図1は、夏至、春分・秋分、冬至の日の日本から見た太陽の動きを表しています。点線は夜の太陽の動きですが、言い換えると南半球での昼の太陽の動きです。北半球と南半球では、夏と冬が逆転しているということを聞いたことがあるかもしれませんが、それはこれが理由です。 

1 中学理科の画像まとめより引用 

ぼうのかげのようす 

1日のかげの変 

  • かげの向き(太陽の反対側)・・・西→北→東の順に移動する。
  • 太陽が高くなるとかげの長さは短くなる。
  • 南中するとき、かげの長さは1日の中で最も短くなる。 

季節によるかげのようすのちがい 

  • 夏至・・・南中高度が最も高いかげが1年で最も短い。
  • 冬至・・・南中高度が最も低いかげが1年で最も長い。 

 かげは太陽の反対側にできます。そのため太陽の向きとかげの向きは逆であることに注意しましょう。また、日がななめに当たるとかげが長くなり、真上から当たるとかげが短くなるのは普段の生活から分かると思います。このことを思い出しながら考えるとより覚えやすいでしょう。 

太陽が動いて見える理由 

地球から太陽を見ると太陽が動いているように見えますが、実際は地球が自転(地球が1日につき西から東に1回転すること)することで太陽が動いているように見えています。太陽は東からのぼり西にしずみますが、地球の自転は西から東の向きであることに注意しましょう。

実際にボールを地球、豆電球(懐中電灯でも可)を太陽に見立てて、ボールに観測者の立ち位置の目印をつけて光を当て西から東に回転させてみましょう。よりイメージがつきやすいと思います。 

では、地球の違う場所での南中時こくについて考えましょう。今説明したように、地球が西から東の向きに自転することで太陽が東から西に動いて見えるので、南中時こくは東から西につれておそくなることが分かります。これもボールと豆電球で確認してみるといいでしょう。 

  • 公転・・・自転は地球が11回転することだといいましたが、それとは別に地球は太陽の周りを1年かけて1周しています。これを公転といいます。 

地球は23.4°という一定のかたむきを保って公転しています。これにより、時期により太陽高度が変わり、四季が生まれます。 

太陽のようす 

太陽のようす 

  • 表面温度・・・約6000℃
  • 黒点・・・太陽の表面で周りよりも温度が低い(約4000℃)黒い部分 

日食のときに見えるもの 

  • プロミネンス・・・太陽から炎のように噴き出し浮かんで見える 
  • コロナ・・・太陽のまわりで輝く温度の高い部分 

太陽と地球 

太陽の直径は、地球の直径の100倍以上の大きさです。月と太陽では太陽の方がはるかに大きいですが、地球からは太陽の方が離れているので、月と太陽は同じくらいの大きさに見えます。          

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