夏至の瞬間の太陽の位置

夏至は太陽高度が一番高い日ということですが、一番高くなった瞬間の太陽は、地球規模で見た場合どこにあるのでしょうか。
別の言い方をすれば、東経何度の地点で最高高度に達するか決まっているのでしょうか、あるいは毎年規則正しくずれていくのでしょうか（その場合、ずれ方を教えてください。また、今年はどのあたりでしょうか）。
素人ですので、問題意識自体が間違っていたらお許しください。

No.5 ベストアンサー 回答者： staratras 回答日時： 2014/06/15 13:58

＞夏至は太陽高度が一番高い日ということですが、一番高くなった瞬間の太陽は、地球規模で見た場合どこにあるのでしょうか。

＞東経何度の地点で最高高度に達するか決まっているのでしょうか

夏至の瞬間は「太陽の黄経が90度」となったときで、太陽の高度（赤緯）が最も高くなるときでもあります。

ここ5年間で言えば、次の通りです。（日本時間・出典「天文年鑑」）
2010年：6月21日20時28分
2011年：6月22日2時16分
2012年：6月21日8時9分
2013年：6月21日14時4分
2014年：6月21日19時51分

夏至の瞬間に太陽が南中している地球上の場所は毎年同じかという意味であれば、夏至の瞬間そのものが上記のように毎年異なるので「決まっていません」。上記の時刻に太陽が南中(または北中)している場所はもちろん年ごとに違います。

この場所を経度差だけで大まかに調べると以下の通りです。

2010年：西ヨーロッパ～アフリカ
2011年：アメリカ東海岸
2012年：太平洋中央部
2013年：東南アジア
2014年：東ヨーロッパ～アフリカ

大きく言えば、地球上を東から西に、毎年約4分の1周ずつずれていきます。ただし完全に4年で1周するわけではなく、少し足りません。

ただし、夏至の前後の日の太陽の赤緯の変化はごくわずかです。2013年の例でいえば以下の通りです。
（いずれも世界時０時の視赤緯・出典「理科年表」）

6月20日：+23°25′50″
6月21日：+23°26′07″
6月22日：+23°26′00″

角度の10秒から20秒程度の違いしかありませんので、南中高度の差も普通に見ていたのでは気づくことはないでしょう。

念のために申しあげますと、太陽の高度を地平線からの仰角の角度(高度角)だとすると90度を超えることはありません。その意味では、夏至の日に太陽の南中高度が最も高くなるのは、南中高度が90度となる北緯23度26分の北回帰線上の場所ですが、1日の中での太陽の視赤緯の変化を勘案すれば、夏至の日に南中高度が90度となる地点はすべて北回帰線上に完全に並ぶのではなく、夏至の瞬間に最も緯度が高くなって北回帰線に接する、北回帰線に平行に近い曲線上にあるのではないかと考えられます。

もっともこの差はごくわずかなので、そこまで厳密に考える必要はあまりないのではないかと思いますが…。

この回答へのお礼

私の疑問に的確にご回答いただきましてありがとうございました。

お礼日時：2014/06/30 10:51

No.4 回答者： angkor_h 回答日時： 2014/06/14 19:15

赤道上(緯度が0度)では、春分・秋分の現地正午に太陽が天頂に位置し、真東から昇って真西に沈みます。

夏至の時はこの位置が北半球にずれます。その位置が「北回帰線」位置です。
北緯23.43度がその位置で、この値は地軸の傾きに一致します…当然ですが。

太陽高度とは水平を基準とした太陽位置角ですから、最大は90度(真上、天頂)になります。
この位置は赤道を中心にして緯度方向に変化し、その限界が北回帰線と南回帰線です。経度は関係ありません(と言うか、全経度位置が該当します)。

地球は太陽を1年で回り、その回転面の向きと地球自身の回転軸の傾きは宇宙を基準にして一定です(太陽を基準にすると回転軸は変わってしまいますが)。なので一年を期間として規則正しくずれていきます(実際に外れるので閏日で調整しています)。

これらは計算できるため、今地球を飛び立った人工衛星を何年か後に火星に降ろせるのです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/30 10:50

No.3 回答者： foomufoomu 回答日時： 2014/06/14 19:04

＞夏至は・・・太陽は、地球規模で見た場合どこにあるのでしょうか。

北回帰線の真上です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%97%E5%9B%9E% …

Wikipediaの「回帰線」の説明も読んでください。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/30 10:52

No.2 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/06/14 18:45

＞夏至は太陽高度が一番高い日ということですが、

　天文学的には、「夏至は太陽黄経が90度のとき」ですから、春分から90度進んだ時刻です。
春分とは、黄道上を移動する対陽が天の赤道を南から北に通過するその瞬間ですから、それを基準に90度進んだ位置に対陽が来るのが夏至です。
　太陽高度ではありません。南半球では太陽高度が最も低くなりますが、それでも夏至は夏至です。日本で夜のときもあります。今年2014年だと、6月21日19時51分ですね。
　⇒黄道 - Wikipedia( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD% … )
　⇒暦要項2014(2)( http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/yoko/2014/rekiyo … )

　なや冬至・夏至は祝祭日ではありませんが、春分と秋分は、太陽が赤道を通過する瞬間--いわゆる春分点・秋分点を通過する日を目安に、前年の閣議で決められます。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/30 10:52