冬至の日の太陽の動きについてです。

左図のＢ，Ｃ，Ｄの位置で南中したときの位置が，右図の③（Ｄ），④（Ｃ），⑤（Ｂ）です。
④（Ｃ）の日の出・日の入りの方角，太陽が動く道筋は，赤で記入した通りで良いでしょうか？
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また，③（Ｄ），⑤（Ｂ）の太陽の道筋はどのようになりますでしょうか？
（特に，日の出・日の入りの位置は？）
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どうぞ宜しくお願い申し上げます。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2022/01/09 15:51

No.1 です。

文章だけでは分かりづらいので、簡単な図を書いてみました。
読めるかな？

上の図はほぼ問題の条件に近いと思いますが、違いがよく分からないので、下に「北緯55度、南緯55度」ぐらいの地点の太陽軌道を書いてみました。

赤道上の地点での太陽軌跡は常に「地面に垂直面」になりますが、緯度が高いほど太陽軌道は寝てきます。（そしてある緯度以上になると、夏は白夜、冬は一日中夜になる）
同じ地点では、季節によって太陽の南中高さが異なりますが、太陽の軌道面の傾きは一年中同じです。

北緯・南緯の緯度が同じ地点では、同じ日の日の出・日の入の方位が同じになります。それは「自転軸」の傾きが、「赤道上」の地点に対して対称となるからです。

自分でも作図してみると、納得やいろいろな発見があると思います。

この回答へのお礼

ご丁寧に，図で解説していただき，感謝いたします。
たいへん参考になりました。
どうもありがとうございましたm(__)m

お礼日時：2022/01/09 17:15

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2022/01/08 13:15

＞④（Ｃ）の日の出・日の入りの方角，太陽が動く道筋は，赤で記入した通りで良いでしょうか？

はい。おおむね合っていると思います。
右の図におけるＣでの太陽の軌道は、「南北」の直線に垂直な面となります。

右の図は、ちょっとわかりづらいのですが、地点によって太陽の軌道の角度が変わります。それは、地球上の位置によって、「地面」と「自転軸」の角度が異なるからです。
一番わかりやすいのがＣのような「赤道上の地点」で、地面と自転軸が水平ですから、太陽の軌道は「鉛直面」になります。
ＢやＣでは、地面（水平面）と自転軸との角度分だけ傾いた軸（右の図でそれが底面の円の中心を通る）の周りを太陽が移動します。

＞また，③（Ｄ），⑤（Ｂ）の太陽の道筋はどのようになりますでしょうか？
（特に，日の出・日の入りの位置は？）

なので、Ｄは南半球なので、右の図に「反時計回り」に傾いた軸を書いて、その軸の周りに回る軌跡を描きます。（実際に回るのは地球の方ですが）
日没の少し前（左の図で平面的に「自転軸」と重なったとき）に、Ｃから見た太陽と同じ方向になるので、日没の少し前に「C」の軌跡と交差します。
つまり、日没の時点では、Ｃよりも「南寄り」の方向に太陽があります。

Ｂは、北半球なので、右の図に「時計回り」に傾いた軸を書いて、その軸の周りに回る軌跡を描きます。
日没の少し後（左の図で平面的に「自転軸」と重なったとき）に、Ｃから見た太陽と同じ方向になるので、日没の少し後に「C」の軌跡と交差します。
つまり、日没の時点では、Ｃよりも「南寄り」の方向に太陽があります。

ＢもＤも「Ｃより南寄り」になるのは、左の図のように「地球から見て太陽が南方向にあるから」です。
北半球の夏には、「地球から見て太陽が北方向にある」ので、Ｂ、Ｄ地点の日の出・日の入は赤道地方よりも「北寄り」になります。

右の図では、赤道上は常に「半円」になるのに対して、赤道以外では「春分、秋分」のときのみ半円になるが、それ以外では半円ではないということなので、ちょっと複雑な関係になります。
日本でも、夏には日の出・日の入は真東・真西よりも「北寄り」になること、北極・南極では「一日中昼」「一日中夜」のことがあるなど、自分でいろいろ想像しながら太陽の軌跡を描いてみると面白いと思います。