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東は太陽の出る方向ですが、緯度に関係なく東西を結ぶ線は天球の中央に有りますか。それとも緯度が高くなるにつれ南側に位置していきますか。また北極点に東や西は有りますか。

A 回答 (6件)

最初が間違っています。

大雑把に言えば東の方から太陽が昇ってくるといえますが、厳密に言えば真東とは限りません。
 いろいろなことを言い出せばきりがなくなってくるので、単純に日の出が太陽の中心が地平線と重なったときと定義してみます(実際には太陽の上端が地平線と重なって見えるときになります)。この場合太陽が昇ってくる方位(真東から北にずれる角度)は次の式で表せます。
 sin(方位)=sin(太陽の赤緯)÷cos(緯度)
 赤緯は天球上の太陽の位置を地球でいう緯度と同じ方法で表したものです。
 春分秋分の日は0度で、夏至の日は23.4度、冬至の日は-23.4度です。

これからいえるのは、夏だと太陽が昇ってくるのは北側にずれ、緯度が大きくなる(赤道から離れる)ほどずれの度合いが大きくなるということです。
 さらに計算を続けていくと、北緯66.6度では夏至の日の太陽は真北から昇ってくることがわかります。理由:cos(θ)=sin(90度-θ)から右辺は1
 また北極点(南極点でも)では、0で割ることになります。これは計算できません。どうしてなのかは、No.2さんが答えているとおりです。
 解を求められない場合として、他にも太陽が沈まないというのもあります。


 観測者から見て東の反対側が西になります。従って、東と西を結ぶ線は観測者を通ることになります。観測者を中心として天球がありますから、東と西を結ぶ線は天球の中心を通らないといけないことになります。(宇宙空間における東西南北はこれとは別の定義があります)
 ちなみに、北は天の北極(天球自転の中心)から垂直に下ろした線が地平線と交わるところ、南も同じように求めて、北と南の真ん中が東と西になります。
北極では、天の北極は天頂にありますから垂直に下ろす線が無数に引け、北を定めることができません。
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この回答へのお礼

大変よくわかりました。ありがとうございます。

お礼日時:2021/10/22 05:00

東西を結ぶ線とは、つまり南北を結ぶ線(子午線)に直行する線と解釈できる。


そういう線は無数に描ける。

北極点に立つ。
経度ゼロを右手に、経度180度を左手にする。
その時自分の目の向きは「東経90度」である。
つまり「東を向いている」と言える。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2021/10/22 05:01

>それとも緯度が高くなるにつれ南側に位置していきますか。


A,
そうなりますが、
毎日少しずつズレていき、夏と冬で往復しています。
日本では、お日様が低い経路を通っている時季と、高い頭上を通る時季がありますよね。



>また北極点に東や西は有りますか。
A,
緯度で云う「北極点」と、地球のN極「磁北極」は少しズレているので、少しずつ移動しているそうです。
・北極点の場合だと、緯度で云う東西も北も無くなり、平行線上で他の全方向が南になります。
・磁北極/磁北極点の近辺では、コンパスは下を指すんですが、実際には「緯度での」東西はあります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2021/10/22 05:01

> 緯度に関係なく東西を結ぶ線は天球の中央に有りますか。



その線のつなぎ方によるのでは。
天球の中央、天頂を通るようにつなぐことも出来るし。
中央避けてもつなげる。

太陽の動く経路は、天頂を通るとは限らない。


> また北極点に東や西は有りますか。

実際には、磁力の北側の中心、北磁極は北極点とズレてるので、コンパスを使うと一定の方角を指し、東西が定まるハズ。

理論上、あるいは北磁極では、コンパスが効かず、方角を定められません。
「東は太陽の出る方向ですが、緯度に関係なく」の回答画像3
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この回答へのお礼

ありがとうございます。頂いた絵の赤い3本の線が青い線と交わる2箇所が緯度によって動く(北半球であれば、緯度が高くなるほど南にずれる)かが知りたかったのですが。

お礼日時:2021/10/21 12:06

同じ疑問を抱いて、南極点について尋ねたことがあります。


南極点に立つと、東西は無くなって、360度、どちらを向いても北向きなんだそうですよ。
北極点も同じだと思います
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この回答へのお礼

ありがとうございます。北極点における方向につきましてはわかりました。

お礼日時:2021/10/21 12:00

夏の昼時間は高緯度ほど長く、冬の昼時間は高緯度ほど短くなります。


白夜地域にも季節的には日の出日没線はありますよ。
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この回答へのお礼

そうですよね。ありがとうございます。

お礼日時:2021/10/21 12:00

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