中学3年 理科 | 地球と宇宙

地球の公転と太陽の南中高度

公転位置を動かして、日本での「南の空の太陽の高さ」を調べよう。

操作できるシミュレーション

① 地球の位置と地軸

地球を動かしても、地軸(北極側)の向きは一定です。

太陽 夏至ごろ春分ごろ冬至ごろ秋分ごろ 地球 位置関係の模式図。大きさや距離は実際の縮尺と異なります。
公転位置を動かす6月21日ごろ
冬至春分夏至秋分冬至
外すとどうなる?

② 日本から見た南中時の太陽

観測地点:北緯 35°(初期値は東京付近)

25°35°45°
太陽の南中高度
78.4°
夏至ごろ
最も高い
地平線南78.4°観測者
南中高度 = 90° − 北緯 35° + 太陽の赤緯 23.4°
= 90° − 35° + 23.4° = 78.4°

北半球が太陽の方へ傾くため、正午の太陽は高く見えます。

③ 1年間の変化

横軸:季節 縦軸:南中高度

90°45°0°冬至春分夏至秋分

なぜ変わる?

地球は地軸を約23.4°傾け、その向きをほぼ一定に保ちながら太陽の周りを公転します。日本では、北半球が太陽の方へ傾く夏至ごろは太陽が高く、反対を向く冬至ごろは低く南中します。

確かめよう:地軸の傾きを外して、公転位置を動かしてみてください。南中高度は変わらなくなります。