アメリカで学生をしています。
地学のクラスを取っているのですが、英語力不足のために教授の説明がよく理解できずに困っています。
中間テストの問題で解けなかった問題が4つほどありました。期末テストにもそれの類似問題がでるそうなので、是非その問題の解き方(計算の仕方)を教えて下さい。以下がその問題です。

1. 4月2日に正午の太陽が真上に観察できる場所は   緯度何度の場所?

2. もし12月22日の最大日照時間が21時間だとする   と、7月30日の日照時間は何時間?

3. 7月14日にブエノスアイレス(南緯34.35/   西経58.29)で正午の太陽はどのあたり    (方角、角度)で観測されるのか?

4. フォートユコン(北緯 66.57)の8月10日の日   照時間は?

   (北極圏なので8月は白夜で夜が無いから昼間    の時間は24時間?)

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A 回答 (2件)

アメリカ暮らしお疲れさまです。



1.北半球の春分の日は3月21日前後。
 夏至の日は6月22日前後。
 春分の日に太陽が真上に見えるのは北緯0度。
 夏至の日に太陽が真上に見えるのは北緯23.4度。
 1/4年=約91日で23.4度,北に移ることがわかります。
 1日では 23.4/91=0.257度 北に移ります。
 3月21日~4月2日までは12日あるので,
 0.257度×12日=約3.1度  A.北緯3.1度

2.12月22日は北半球の冬至,南半球の夏至。
 夏至の最大日照時間(昼の長さ?)が21時間であることから夜の長さは3時間。
 半年で21-3=18時間,変化します。
 1日の平均では,18時間/183日=約0.1時間 変化します。
 冬至6月22日から7月30日までの38日間で
 昼の長さ?は0.1時間ずつ増えます。
 冬至の昼の長さは3時間と考えられるので,
 3時間+(0.1時間×38日)=6.8時間  A.6時間50分

3.まず角度(高さ)から
 南半球での冬至(6月22日)のブエノスアイレスの正午の太陽の高さは
 90-23.4-34.35=32.25度
 6月22日から7月14日は22日間。
 1より,1日に0.257度ずつ高くなるので
 32.25+22×0.257=約37.9度
 次に方角
 西経60度では正午の太陽は真北に見える。
 (おそらく標準時線は60度にあるのでは?)
 それより1.71度東に位置するので,正午の太陽は西に1.71度ずれる。
 A.太陽高度32.25度,真北より西に約1.7度西

4.北緯66.57の夏至の日
 66.57+23.4=89.97=約90度となり,
 この日の前後だけ太陽が沈まないことがわかります。
 つまり昼の長さは24時間です。
 また冬至には昼の長さが0時間になると考えられます。
 この半年間(約182日間)で,昼の長さは24時間変化することから
 1日では 24/182=約0.13時間 変化することがわかります。
 6月22日から8月10日は49日間なので
 24-0.13×49=17.63時間 A.約17時間38分

 ちなみにサン・アースくん(参考URL)
 というソフトで調べると17時間37分になりました。

計算違いや勘違いなどあるかもしれません。他の方の回答も参考にしてください。

参考URL:http://www.saga-ed.jp/workshop/edq01460/a-su/set …
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Q夏至、日の出、日没時間と緯度の関係

唐突ですが一般的に東より西ほど日の出の時間が遅く、日没の時間も遅い…との認識でよろしいですよね?

それを踏まえていただき…

以前8月中旬ごろ稚内に行きました。

快晴で見晴らしのいい場所との条件が揃ってはいましたが
夏至を2ヶ月ほど経っていながら19時を過ぎても利尻・礼文方面の夕焼けがきれいで
20時近くまで周囲がほんのり明るかった記憶があります。

稚内は日本では最北であり列島では東の方にも位置しますから
その頃には日没も早いと思って訪問したところ、その時間帯にきれいな夕焼けが見れると思わずに
いい思い出になりました。

後で聞けば緯度が高いから夏季は日照時間が長い。その分、冬は日照時間が極端に短い。
とのことでした。

----------------------------------------------------------------------------------

ところで昨日は夏至でした。

どこも日照時間が1年で一番長い日だと思うのですが
やはり緯度による差は大きいのでしょうか?

例えば稚内や根室と沖縄や小笠原諸島を比較すると
どちらも日照時間は1年で最も長くても、その時間には大きな差があるのでしょうか。

また、稚内や根室など北緯や東経が極端な場所では夏至の時期
21時近くまでほんのり明るいのかな?などと思ってしまいますがどうなのでしょうか。

または沖縄など、西の地域でも同様に遅くまで明るいのでしょうか?

たいへんわかりにくい質問で申し訳ありませんが
こうした知識に乏しいので回答いただければうれしいです。

唐突ですが一般的に東より西ほど日の出の時間が遅く、日没の時間も遅い…との認識でよろしいですよね?

それを踏まえていただき…

以前8月中旬ごろ稚内に行きました。

快晴で見晴らしのいい場所との条件が揃ってはいましたが
夏至を2ヶ月ほど経っていながら19時を過ぎても利尻・礼文方面の夕焼けがきれいで
20時近くまで周囲がほんのり明るかった記憶があります。

稚内は日本では最北であり列島では東の方にも位置しますから
その頃には日没も早いと思って訪問したところ、その時間帯にきれいな夕焼けが見れる...続きを読む

Aベストアンサー

夏至の前日、大阪NHKのローカルニュースのおねえさんは、「夏至の明日は札幌のほうが大阪よりも日没が数分遅いですよ」なんて豆知識を教えてくれてました。

http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/

こちらのサイトで札幌を調べてみると

日の出 3:55
日南中時 11:36
日の入り 19:18

大阪は

日の出 4:45
日南中時 12:00
日の入り 19:15

 たしかに3分札幌のほうが遅いですね。っていうか、札幌は15時間半もお日様が出てるわけですね(笑)大阪は14時間半です。

ちなみに石垣島は

日の出 5:56
日南中時 12:45
日の入り 19:35

 13時間40分ほどでした。 2時間近くも札幌のほうが明るいんですね。

Q同じ緯度なのに日照時間が違う?

先日までアトランタにいました。
最近福岡に帰ってきたのですが、アトランタと緯度がほぼ同じであることに気づきました。
しかし、アトランタの方が日照時間が長いような気がするのです。
夏場なら午後9時近くまで明るかったような気がします。
日本ではそんなことありませんよね。
緯度はそもそも関係ないのでしょうか?
わかるかたいらっしゃいますか?

Aベストアンサー

「日照時間」というのは雲などにも影響される専門用語なんですが、質問者さんの言いたいのは日の出から日の入りまでの時間のことですね。

これは1番さんが正しいです(まだ夏時間にはなっていませんが)。「同じ緯度で同じ季節なら」、山などの周りの地形が太陽をさえぎらない限りは、日の出から日の入りまでの時間は同じになります。
夜が遅いなら朝が遅いはずです。

昔、小学校で「正午に太陽が南中する」と習ったような気がしますが、これは厳密には正しくありません。

僕たちの普段使う時計の「時間」は、太陽時間(太陽の南中する時刻を正午とする時間)と少しずれています。
日本なら時間の基準が「明石」になっているので、それより西の福岡では、基本的には南中が正午より早くなり、その分日の出や日没も早くなります。より厳密には、季節によっても時間のずれは変わります。

アメリカは広大なので、日本の明石にあたるような基準点がいくつもあるんですが、その基準点から東に位置するか西に位置するかによって日の出や日没が早くなるか遅くなるかが決まります。また、夏時間など人工的な時間のシフトも組み込むと、太陽時間と実際の時間が1時間以上ずれる場所も多く存在するはずです。

まとめると:
日の出から日没までの長さ → 緯度と季節、周りの地形にのみ依存する。
日の出時間や日没時間(早いか遅いか) → 経度や社会的な取り決め(夏時間や時間帯の区切り)にも左右される。

ということです。

「日照時間」というのは雲などにも影響される専門用語なんですが、質問者さんの言いたいのは日の出から日の入りまでの時間のことですね。

これは1番さんが正しいです(まだ夏時間にはなっていませんが)。「同じ緯度で同じ季節なら」、山などの周りの地形が太陽をさえぎらない限りは、日の出から日の入りまでの時間は同じになります。
夜が遅いなら朝が遅いはずです。

昔、小学校で「正午に太陽が南中する」と習ったような気がしますが、これは厳密には正しくありません。

僕たちの普段使う時計の「時間...続きを読む

Qイギリスの可照時間を知りたい

現在イギリスに住んでいます。
日の出、日の入りの時刻が、日本とはかなり異なることに
驚いています。
緯度の違いによるのでしょうが、その計算方法がわかりません。
緯度の違いを考慮にいれた可照時間の計算方法を教えてください。

Aベストアンサー

>緯度の違いを考慮にいれた可照時間の計算方法を教えてください

ちょっと長くなりますが我慢して下さい。

これらの計算を厳密にするには、地球の軌道が楕円であること、地球の自転軸が公転面に対して約23.4度傾いていること、地球が楕円体であること、日の出日の入りの定義(見えた瞬間にするかどうかなど)(数分の誤差)、大気の温度による屈折率の違い(数分の誤差)、均時差(=真太陽時-平均太陽時)(max20分以内)などの要素を考慮しなければなりません。 結構面倒です。
これらは、日本では東京天文台編の理科年表に毎年のデータが出ています。

ここでは、球面三角法での計算方法、日本との差異などについて簡単に述べてみます。

地球(上が北)を太陽の光が右から照らした時にできる影の縁(ここでは影の線と呼ぶことにします)は、春分、秋分の日は、子午線(経度線)に平行(垂直)です。
夏至の日は、太陽が23.4度ほど北(上)の方から差すので、その分だけ影の線は左に傾きます。 冬至の日は逆です。

夏至の日の影の線の北端は、北緯66.6度になります。つまり、これより高緯度の地方では、1日中日が沈まないことになります。 逆に南緯66.6度以南の地方では、1日中太陽が顔を出すことはありません。

赤道では、原理的に1年中変わらないで、日出没時間は朝夕の6時になります。(厳密には前記の通り違います)

夏至のロンドンの日出没時間の計算を例にすると、ロンドンを通る影の線と、赤道とのなす角は90度から23.4度を引いた角度(角Aとする)となります。
ロンドン(ビッグベン)の経度は0°7'31.49"W ですので、この経線と影の線と赤道が交わる点との経度差(角b)が分かれば、その値を15(1時間に相当する経度)で割った値分だけ日出時間が朝6時より早くなることになります。
日没時間は逆で、同じ時間だけ夕方6時より遅くなります。
すなわち、日照時間は、この値の倍だけ12時間より長くなります。

日出没時間の計算は、ややこしくなりますので本などで勉強してください。

日照時間の球面三角法による計算式は、

  sin b = tan a x cot A

を使います。

角A = 90 - 23.4 = 66.6度
角a は、ロンドンの緯度 51°29'53.49"N です。 

説明ではロンドンの経度を使うように書きましたが、その地点の経度に関係なく上の計算式で直接経度差が算出されますので、実際には経度は使いません。

  日照時間 = 12時間 + 角b / 15

となります。

実際の日照時間とは違いが出ますが大まかな傾向を知るという意味で、参考までに、東京、札幌、那覇の上記計算式での日照時間を書いておきます。

           夏至       冬至
  東  京  14.42時間   9.58時間
  札  幌  15.19時間   8.81時間
  那  覇  13.64時間  10.36時間
  ロンドン  16.4 時間   7.6 時間

ロンドンは気候的にみて、北海道より暖かい地方とよく言われますが、日本付近ではカムチャツカ半島最南端がロンドンとほぼ同じ緯度ですので、かなり北であるといえます。

>緯度の違いによるのでしょうが

そうです。
北緯45度以北は、少しの緯度の違いも日照時間に大きく影響しますし、日中の太陽の高さ(高度)がかなり低くなります。 季節による違いも極端になってきます。
東京から札幌へ行った時にずいぶん違うと感じましたが、ロンドンは、札幌から更にサッポロ~東京分北上したことになりますので相当違和感があると思います。

>緯度の違いを考慮にいれた可照時間の計算方法を教えてください

ちょっと長くなりますが我慢して下さい。

これらの計算を厳密にするには、地球の軌道が楕円であること、地球の自転軸が公転面に対して約23.4度傾いていること、地球が楕円体であること、日の出日の入りの定義(見えた瞬間にするかどうかなど)(数分の誤差)、大気の温度による屈折率の違い(数分の誤差)、均時差(=真太陽時-平均太陽時)(max20分以内)などの要素を考慮しなければなりません。 結構面倒です。
これらは、日本では東京天文台編の...続きを読む

Q日の出 日の入りの時刻を求める計算式

日の出 日の入りの時刻を求める計算式

日の出 日の入りの時刻を求める計算式的なものってありますか?
出来るだけ簡単な式が良いです。
数式に緯度、経度、標高、日付を代入して時刻を求められる式を知りたいです。


分かりづらい文章ですが、回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

中学生が計算するには、三角関数がネックになります・・

既に他の方も書かれていますが、表などを参照せず、任意の地点の
日の出・入りを計算するのは、三角関数の使用が必須になります。

だたし、東京の日の出・入りの時刻を別の情報から参照して
任意の地点の日の出・入りの時刻を計算する程度なら、三角関数を
使用しないでも可能です。(精度は落ちますが・・)

理科年表(本屋で探してください)平成22年だと、暦43ページに
「各地の太陽、月の出入、南中推算表」があり、簡単な計算方法が
載っています。
#東京の日の出・入りの時刻も載っています


東京の時刻をToとすれば、任意の地点のTは

出 :T=To+M-N*n
南中:T=To+M
入り:T=To+M+N*n

Mは第一表(東経120度~東経159度により異なる値)を参照
Nは第二表(北緯20度~北緯50度により異なる値)を参照
nは第三表(東京の(入時刻-出時刻)/2 により異なる値)を参照

注:理科年表ではその年の日の出・入りしか載っていませんが、
  年による差異はせいぜい数分なので、上記の方法では気にする
  必要はありません。

中学生が計算するには、三角関数がネックになります・・

既に他の方も書かれていますが、表などを参照せず、任意の地点の
日の出・入りを計算するのは、三角関数の使用が必須になります。

だたし、東京の日の出・入りの時刻を別の情報から参照して
任意の地点の日の出・入りの時刻を計算する程度なら、三角関数を
使用しないでも可能です。(精度は落ちますが・・)

理科年表(本屋で探してください)平成22年だと、暦43ページに
「各地の太陽、月の出入、南中推算表」があり、簡単な計算方法が
載っています。...続きを読む

Q日陰・日照が計算出来るPCソフトはありませんか?

西向きのマンションの5階に住んでおりますが,道路を挟んで15m弱離れた土地に
13階建てのマンションが新築されることになりました。
※ 東京都区内,準工業地域ですので仕方ありませんが....。
上から見るとこんな感じです。今までは午後の日照に問題はありませんでしたが,
今後は,丁度真っ正面が新築マンションの端になる感じです。

□□□□□□□□□□□□
□今度建つマンション □
□□□□□□□□□□□□
                       西 
    道路(2車線)          南   北
                       東
■■■■■■■■■■私の■■■■■
■■■■■■■■■■部屋■■■■■
■■■■■■■■■■■■■■■■■

このマンションが建つ事で,日照が減ることに妻が非常に不安を感じており,
場合によっては引っ越したいと言い出しています。

地元説明の際にこの建物の一応の図面は渡されたので,高さや距離等は解って
います。そこで,パソコンソフトで,どの位の日照が確保出来るのか計算
できないかと考えました。

高価なCADソフトは購入出来ませんが,安価なCADや建築関係のソフトで,この様な
シミュレーションができるのものはないでしょうか。

西向きのマンションの5階に住んでおりますが,道路を挟んで15m弱離れた土地に
13階建てのマンションが新築されることになりました。
※ 東京都区内,準工業地域ですので仕方ありませんが....。
上から見るとこんな感じです。今までは午後の日照に問題はありませんでしたが,
今後は,丁度真っ正面が新築マンションの端になる感じです。

□□□□□□□□□□□□
□今度建つマンション □
□□□□□□□□□□□□
                       西 
    道路(2車線)          南 ...続きを読む

Aベストアンサー

>「アンタは大家(?)の都市機構じゃないから,アンタには出せません」などと言い訳されないかと心配です。

あらまあそうだったんですか^^ほんとですねえ、
建築主として説明義務があるのは住都機構だから、賃貸住民に対しては間接的な連絡説明になる可能性が高そうですね…

まずは自治会で団結して賃貸住民の総意として機構側を通して日影図閲覧の要求を出す、という筋道を立てるのが一般常識になってしまいますね…

「相手が公団」だと思うと高層ビル建設主側としては「交渉は簡単に済む」と考えがちかもしれませんね…

そうすると尚のこと、自分でチェックするしか方法がないことになりますが、hstrust73さんが、まるっきりの「作画ソフト初心者さん」だとするとCADは基本を覚えるだけで大変です…
(ジャストシステム花子やアドビイラストレーターなどの精密ベクトル作画ソフトを経験した人なら「あ、なるほどね」とCADへ経験の応用が利きやすいです!)

どちらにしても、賃貸住民の総意を味方につける必要もありそうですし、自治会の会合や理事長などに動議を出して、住民の中に日影図の読解と作画のできる建築士の方がかならず何人かお住まいのはずですから、応援を求めてはいかがでしょうか?

(社会通念上過剰な要求を相手にしてしまう前に、心配な人がいる、という自治会内の問題として自治会に所属する建築士の方にまず相談するのが一番と思います^^)

●それとは別問題として、JW_CADはすばらしい無料ソフトですので、日影自己検証の実益と、学習自己啓発の意味と一石二鳥のメリットがありますから、ぜひタダで貰ってチャレンジしてみてください♪

参考書籍は、「月刊建築知識」の発行元である「エクスナレッジ」社から、多数の解説書がよりどりみどりで発売されていますので、お近くの書店の工学書建築コーナー(またはパソコン書籍売り場にあることも)で色々手にとって実際にお選びになってみてください。

>「アンタは大家(?)の都市機構じゃないから,アンタには出せません」などと言い訳されないかと心配です。

あらまあそうだったんですか^^ほんとですねえ、
建築主として説明義務があるのは住都機構だから、賃貸住民に対しては間接的な連絡説明になる可能性が高そうですね…

まずは自治会で団結して賃貸住民の総意として機構側を通して日影図閲覧の要求を出す、という筋道を立てるのが一般常識になってしまいますね…

「相手が公団」だと思うと高層ビル建設主側としては「交渉は簡単に済む」と考えがちか...続きを読む

Q家の日当たりの確保の為の向いとの、距離について

すみません、家の日当たりについて教えてください。
リビング南側の掃き出しの窓に1年中きちんと日光が入る為には、その南側の向いの建物とは何メートル離れている必要がありますか?

(その向いの建物が一般的な2階建の家だとして・・・)

どなたか、分かる方教えてください。

またそういうサイトを知ってる方、教えてください!
すみません! お願いしますm(__)m

Aベストアンサー

向かいの家の高さがどれくらいになるかも違いますよ。

それに、吐き出し窓にどれくらいの日光が入ればよいのか。
吐き出し窓の下少しは影に入っても上半分以上に差し込めばよい、とか

南側といっても真南を向いているのか、南南東なのか、南南西なのかでも若干ちがってきますね。

基本的には日影図といって、計算するソフトなどもあるので参考にされてはどうでしょうか。
http://www.xknowledge.co.jp/kenchi/cad_pc_review/2007/06/adswin-ver7.html

日当たりのシミュレーションのソフトもあります
http://www1.fukuicompu.co.jp/products/architrend/atz/kakunin.html

冬至あたりだと、日が低いので丸々日が差し込むには一般的には8~9m空いていたほうが言いと思います。

うちはやや東向きの南側リビング。朝9時くらいまではこの時期日が低くて日影ですが
その後3時くらいまでは日が入ります。
家の前は2階建て&屋根裏収納付きの家ですが10m離れています。

ちなみに、向かいだけじゃなくてその左右にも家が立ち並んでいるか
その隙間はどれくらいか、によってもずいぶん違ってきます。

というのもまだ日の低い午前中の早い時間、日が傾き始めた午後の時間に
どのくらいのタイミングで日影に入るかというのも関わってくるので…。
さらに言えば日本のどのあたりかでも若干ちがってきますね。

真夏は日差しが高く真上から日が差す感じなので
正午あたりは日が家にはほとんど入りません
逆に今の時期は日が家の奥まで差して暖かいです。暖房いらないくらい。

南側と5mくらいあけてる家が近くにあるのですが朝9時半~3時くらいまで日影です
その前後には日が差していますが。
秋分あたりだと、昼間でも履きだし窓の上方からは日が差してるなぁという感じです。

向かいの家の高さがどれくらいになるかも違いますよ。

それに、吐き出し窓にどれくらいの日光が入ればよいのか。
吐き出し窓の下少しは影に入っても上半分以上に差し込めばよい、とか

南側といっても真南を向いているのか、南南東なのか、南南西なのかでも若干ちがってきますね。

基本的には日影図といって、計算するソフトなどもあるので参考にされてはどうでしょうか。
http://www.xknowledge.co.jp/kenchi/cad_pc_review/2007/06/adswin-ver7.html

日当たりのシミュレーションのソフトもあります
http://ww...続きを読む


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