緯度による昼の長さ
6月の至点の昼の長さは、ロンドンで約16時間38分、赤道上の町で約12時間7分です。
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明暗の境界
どの瞬間も、地球の半分は明るく、半分は暗くなっています。モデルでオレンジ色に描かれた境界は、明暗境界線、またはターミネーターという大円です。常に太陽に正対しています。地軸が傾いているため、この円は通常、緯線を不均等に分けます。地球が1日1回転すると、ある緯度の地点は緯線に沿って移動し、一部を明るい側、一部を暗い側で過ごします。緯線の明るい部分の割合が、24時間のうち昼である割合です。
赤道は特別です。季節にかかわらず、明暗境界線が常にちょうど半分に分けるため、昼も夜も一年中約12時間です。赤道から、太陽に向かって傾く半球へ進むと、緯線の明るい部分が増えます。反対の極へ進むと減ります。そのため、高緯度ほど昼の長さの変動が大きくなります。
日の出の式
昼の長さは計算できます。必要な数値は二つで、観測地の緯度φと、その日に太陽が真上に来る緯度である太陽の赤緯δです。時角Hがcos H = −tan φ × tan δを満たすと、日の出や日の入りになります。地球は1時間に15°回るので、昼の長さは2H ÷ 15°時間です。NOAAの太陽計算では、少し詳しいcos H = (cos 90.833° − sin φ sin δ) ÷ (cos φ cos δ)を使います。大気が太陽光を屈折させて地平線の向こうから届かせることと、日の出を太陽の中心ではなく上端で数えることを考慮するためです。この補正で数分長くなるので、モデルの赤道では、ちょうど12時間ではなく12時間7分と表示されます。
| 緯度 | 6月の至点 | 12月の至点 | 分点 |
|---|---|---|---|
| 0°（赤道） | 12時間07分 | 12時間07分 | 12時間07分 |
| 北緯23.44° | 13時間35分 | 10時間41分 | 12時間07分 |
| 北緯37.5°（ソウル） | 14時間45分 | 9時間34分 | 12時間08分 |
| 北緯51.5°（ロンドン） | 16時間38分 | 7時間50分 | 12時間10分 |
| 北緯60° | 18時間52分 | 5時間52分 | 12時間13分 |
この表は、モデルと同じNOAAの式で2026年について計算したものです。変化のパターンに注目しましょう。赤道では変わりません。最も長い昼と短い昼の差は、北緯23.44°で約3時間、ソウルの緯度で約5時間、ロンドンで約9時間、北緯60°で13時間です。また、屈折の補正のため、分点の日でも、どこでも昼が夜より少し長いことに注目してください。オーストラリア気象局も、国内の大部分で分点の昼は約12時間8分としています。
グラフの読み方
モデルの下のグラフでは、選んだ緯度での一年間の昼の長さを、日ごとに示しています。赤道では水平な直線です。中緯度では滑らかな波になり、北半球では6月の至点で最大、12月の至点で最小になります（南半球は逆です）。破線は分点と至点を示します。波が最も急なのは分点の前後なので、3月と9月には昼の長さが最も速く変わり、6月下旬にはほとんど変わらないように感じられます。
- 6月の至点の赤道での昼の長さはどれですか（NOAAの式、分単位に四捨五入）？
- 12時間07分
- 13時間35分
- 11時間00分
- 屈折を考慮しない場合、cos H = −tan φ tan δです。分点（δ = 0）では、どの緯度でもHは何度ですか？
- 日の入りの時角が105°です。昼の長さは何時間ですか？
- 地球は1時間に何度回転しますか？
- ロンドン（北緯51.5°）の昼の長さは、6月の至点で16時間38分、12月の至点で7時間50分です。差は何分ですか？
- 一年を通じて昼の長さの変化が最も小さいのはどこですか？
- 赤道
- 北緯45°
- 南緯60°
- 分点の日の昼が、12時間より数分長いのはなぜですか？
- 大気が太陽光を屈折させ、日の出を太陽の上端で数えるから
- 3月には地球の回転が遅くなるから
- 3月には太陽が近いから
- 北半球で、昼の長さの曲線が最も急になるのは何月ですか？
- 3月
- 6月
- 12月
- 北緯60°で、6月の昼は18時間52分です。夜は約どれだけですか？
- 昼の長さは、緯線の明るい部分の割合 × 24 hで求めます。
- cos H = −tan φ tan δで、昼の長さは2H ÷ 15°です。
- 赤道では一年中約12時間で、高緯度ほど変動が大きくなります。
- 屈折によって数分加わります（NOAAでは90.833°を使用）。
このコースの出典 (14)
- NASA Space Place, What Causes the Seasons? (spaceplace.nasa.gov/seasons)
- NASA Science, Basics of Space Flight ch. 2: perihelion 147,090,000 km about 4 January, aphelion 152,100,000 km (science.nasa.gov/learn/basics-of-space-flight/chapter2-1/)
- EarthSky and timeanddate.com perihelion/aphelion 2026: 3 Jan 2026, 147,099,894 km
- 6 Jul 2026, 152,087,775 km (earthsky.org/tonight/earth-comes-closest-to-sun-every-year-in-early-january/, timeanddate.com/astronomy/perihelion-aphelion-solstice.html)
- timeanddate.com equinox and solstice times 2025-2026 UTC (timeanddate.com/calendar/seasons.html)
- NOAA GML General Solar Position Calculations and glossary, declination ±23.44°, sunrise zenith 90.833° (gml.noaa.gov/grad/solcalc/solareqns.PDF, gml.noaa.gov/grad/solcalc/glossary.html)
- US Naval Observatory, Approximate Solar Coordinates (aa.usno.navy.mil/faq/sun_approx)
- NOAA Office of Education, Meteorological and astronomical seasons (noaa.gov/education/multimedia/infographic/infographic-meteorological-and-astronomical-seasons)
- Met Office, Why do we have seasons? (metoffice.gov.uk/blog/2025/why-do-we-have-seasons)
- Bureau of Meteorology, Solstices, equinoxes and the seasons (bom.gov.au/news-and-media/solstices-equinoxes-and-the-seasons)
- FOX Weather (10 May 2026)
- Utqiagvik 84 days without sunset from 10 May to 2 August 2026 (foxweather.com/earth-space/alaska-final-sunrise-midnight-sun-sunset)
- Oregon State University open textbook, Köppen-Geiger classification descriptions (open.oregonstate.education/permaculturedesign/back-matter/koppen-geiger-classification-descriptions)
- Beck et al. 2018, Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution, Scientific Data 5:180214 (nature.com/articles/sdata2018214).
確認日: 2026-10-17