1年の日の出の時刻と日の入りの時刻を見ていてふたつのことに
気がつきました。

1.日々の変化のスピードに大きな差がある。
  ・1分変化するのに2週間以上かかる時期もあれば、1日で
   1分以上、時によっては2分近くも変化する時期もある。

2.日の出と時刻と日の入りの時刻の変化のスピードに大きな差
  がある時期がある。
  ・夏至の直前は日の出の時刻の変化が極端に遅くなり、夏至
   の直後は逆に日の入りの時刻の変化が極端に遅くなる。
  ・冬至の直前は日の入りの時刻の変化が極端に遅くなり、冬
   至の直後は逆に日の出の時刻の変化が極端に遅くなる。

1と2はオーバーラップしている面もあろうかと思います。1の
1分変化するのに2週間以上かかる時期というのは、2でいうと
ころの変化が極端に遅くなる時期です。

地球と太陽の位置関係と地軸の傾きに関連してのことなのだろう
という気はしますが、自分の頭の中でシミュレーションしてみて
もどうも納得できる答が引き出せません。

どなたかわかり易くご説明していただければと存じます。よろし
くお願いします。

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A 回答 (7件)

私も同様の疑問を持ち始め、web検索で回答を探しているところ


こちらの質問にめぐり合いました。

11年も経過してしまった質問ではありますが、
初めて読んだ時には、「自分と同じ疑問をもつ人が居た」というだけで嬉しくなりました。

そして何度も自問自答しながらweb検索などで情報収集しながら
自分自身で納得の行く回答ができるようになるまで、ずいぶんと時間がかかりました。

キーワードは「太陽光線に垂直な地球軸」と「断面円周」です。

わかり易く説明すると
地球は上から(北極側から)見て左回転しながら、更に太陽の周りを左回転しているので
一日を迎える為に1回転+α回ります。

このαを距離にすると赤道付近では約110kmです。(地球の円周/365日)

さて次に「太陽光線に垂直な地球軸」で考えると
春分の時(北緯35度、東京)
日の出時は α=約57km
日の入り時はα=約108km
秋分の時(北緯35度、東京)
日の出時は α=約108km
日の入り時はα=約57km
参考:北緯35度付近の日の出入ラインの速度は、時速約1370km

結論:地球が一日分、太陽の周りを移動したことによる日出日没時刻に与える変化量が日の出と日の入りで差がある為
(春分秋分時が差は最大)
もしかして日出と日没って春分秋分時は見かけ上、若干スピードが違うのかも...
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一部訂正。



>春分近くでは、黄道は東の地平線とのなす角度が小さいですよね。
>こりゃ、太陽が年周運動しても、日の出の時刻があまり変わらないことには
>ならないでしょうか。

たぶん大丈夫(傾向は変わらない)だとは思いますが、
春分点が地平線に顔を出す時間とのタイムラグで考えてました。
そりゃ、恒星時じゃんか!

平均太陽時で考えなければならないので、
春分点の出る時刻は、毎日早まりますよね。

だから春分点近くの太陽だって、
毎日の日の出の時刻は早まる・・・????

もう少しじっくり考えます。
すみません。
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一部訂正。



> 夏至・冬至の頃の黄道はいずれも地平線上に垂直に立ちます

とはならないですね。赤経に垂直になるわけですから。
となると、やはりjun1038さん効果がそれなりに働きますけれど、
大筋としては前の回答でいいと思うのですが...。
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この回答へのお礼

ウーン…。
むむむむ…。

お礼日時:2002/01/31 19:46

う~ん、jun1038さんのつっこみ、なかなか鋭いです。

赤経方向だけでなく、
赤緯方向への太陽の移動も考慮しなくてはいけないわけですね。

ですが、夏至・冬至の頃の黄道はいずれも地平線上に垂直に立ちますので、
赤緯方向のことはあまり考えなくていいはずです。質問もこの時期のことなので
赤経方向の移動で説明します。(- -;)

前の回答の例に合わせ、冬至直後のことを考えてみます。すでに日照時間最短の
ピークは過ぎていますから、このことだけで考えるなら、日の出の時刻は少しずつ
早くなっていくはずです。ところが、前の回答に書いた通り、太陽は日々遅い方向
へと移動していっていますから、両者が打ち消しあって、日の出の時刻はあまり
変化しないことになります。

これに対し、日の入りの時刻の方は、日照時間が長くなるにつれて遅くなり、
さらに太陽の遅れが加わってさらに大きな変化となります。こちらは、冬至直前
に打ち消しあうような関係になります。同様に、夏至直前の日の出、夏至直後の
日の入りも両者が打ち消しあう関係となります。

単に両者が打ち消しあうだけなら、春分の頃の日の入りや秋分の頃の日の出も
そうだと思うのですが、こちらはjun1038さんが指摘したような事情もあって
単純ではなさそうです。

自分でも不完全な説明だと思いますが、こんなところでどうでしょう。
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この回答へのお礼

う~ん、なんだか専門家どうしの意見交換レベルに突入してしまったようで、
私にはついていくのが難しい状況になってきました。

まだ、皆さんのご回答の本当の意味を自分なりに咀嚼できていませんので、
一歩ずつ追いかけ直させていただこうと思います。

ありがとうございました。

お礼日時:2002/01/31 19:45

yamatonさんこんにちは。



puni2さん、ranxさん、すこしつっこまさせてください。

均時差の議論は、太陽の南中時(真南にくる)に一番有効です。

日の出や日没の時刻の議論では、均時差も当然重要ですが、
何というか、「地平線に対する太陽の年周運動の軌跡」みたいなものも
重要なのではないでしょうか。

例えば、日の出について、
春分近くでは、黄道は東の地平線とのなす角度が小さいですよね。
こりゃ、太陽が年周運動しても、日の出の時刻があまり変わらないことには
ならないでしょうか。
一方、秋分近くでは、黄道は東の地平線とのなす角度が大きいですよね。
だから、太陽がもし春分近くと同じように年周運動しても、
日の出の時刻が1日ごとにどんどん遅くなることにはならないでしょうか。

言葉ではなかなか難しいのですが、検討してみて下さい。

それでは。
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この回答へのお礼

jun1038さんありがとうございます。

ranxさんへのお礼の中で私が書いた日々の時刻の変化が著しく遅れる現象は
夏至と冬至の前後でしか起きていないんです。春分・秋分周辺にもその他の
時期にもこのような現象は見られないようです。

こうなると、地軸の傾きが公転軌道の接線の直角方向に傾いていることが何
らかかかわっているとしか考えられませんが、ほぼ等距離をほぼ等速で動い
ているのに何故?っていつも行き詰まってしまうんです。

う~ん、わからない…。

ありがとうございました。

お礼日時:2002/01/31 14:53

すでにpuni2さんの正解が出ていますが、もう少し説明を試みてみましょう。



地球が太陽の周囲を公転していることはご存知の通りですが、地球を中心にして考えてみると、
太陽が天の黄道上を一年をかけて一周するわけです。地球の軌道は楕円ですが、かなり円に近い
楕円ですから、その速度はほぼ一定と考えて構いません。ですから、黄道上を太陽が移動する
速度もほぼ一定となります。

ところが、黄道は赤道に対して約23.4度(だったかな?)傾いておますから、夏至や冬至の頃は
黄道が赤緯にほぼ平行であるのに対し、春分や秋分の頃は、黄道がそれだけの傾きを持っている
わけです。真っ直ぐな棒を一本持って下さい。それを一日に太陽が進む距離と考えます。夏至や
冬至の頃は、その棒を水平に持った状態です。その水平方向の距離だけ、太陽は天の赤経上の角度
に読みかえた距離を移動します。春分や秋分の頃は、棒を傾けて持った状態です。棒の長さは
変わりませんが、水平方向の距離は短くなります。つまり、春や秋は、太陽の移動が、赤経で
測った場合にそれだけ小さくなるのです。地球の自転速度は一定ですから、一年を通して平均すると、
太陽の赤経上での速度は夏至や冬至の頃は速く、春分や秋分の頃は遅くなるわけです。

時間は現在の科学による定義で、一定の速さ(?)で経過しますから、夏至や冬至の頃、太陽は日毎に
先へ先へ、つまり東へ東へと進んでいきます。その分、日の出や日の入りは日毎に遅くなって
いきます。春分や秋分の頃は逆に太陽が日毎に遅れていきますから、一定速度ならあるべき位置
よりも西へずれていき、その分、日の出・日の入りは日毎に早くなっていきます。

この太陽の進み具合・遅れ具合を時間で表したものが均時差です。昼夜の長さの変化と均時差とが
時にはプラスされ、時には打ち消しあって、日の出・日の入りの時刻が決まります。例として、
冬の日の出の時刻を考えると、冬至の日に日の出は最も遅くなりそうですが、上記の理由で、
太陽が日毎に遅れていっている時期ですから、冬至よりも10日ほど後に最も日の出の遅い日が
やってきます。

一応上の説明では無視しましたが、地球の公転軌道は楕円で、近日点は1月の初めです。このため、
太陽の速度は冬は速く、夏は遅くなります。
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この回答へのお礼

ranxさん、回答ありがとうございます。

棒を例えにしていただいた、太陽の黄道上の見かけの速度の差とてもわかり
易かったです。また、日の出・日の入りの時刻の変化していく理由や冬至や
夏至とのずれの理由もわかるような気がします。

でも、私が一番知りたい1日ごとに1分くらいづつ時刻が早くなったり遅く
なったりする時期がある一方、1分変化するのに2週間以上もかかる時期も
あるということの理由はいまひとつ釈然としません。

その見た目の太陽の速度の差と地球の公転(地軸の傾きを含めた)の何かが
シンクロした結果なのでしょうか。でも、夏至や冬至の時期には太陽の見た
目のスピードが早くなるのであれば、日々の日の出・日の入りの時刻の変化
が逆に早くなってもいいようなきがするのですが・・・。

例えば昨年の11月29日から12月13日まで日の入りの時刻は16:28
です(もちろん四捨五入したものですので1分程度の誤差はありです)。でも
その時期日の出の時刻は1日か2日に1分程度変化し続けています。逆に今年
の1月1日から13日まで日の出の時刻は6:51ですがその期間も日の入り
の時刻はやはり1日1分程度変化しています。

これらも均時差だけで説明ができることなのでしょうか? う~ん、なんだか
考えれば考えるほど頭から煙がでてきそうです。

やはりもうちょっと基礎的な知識を得るところからステップを踏んでいかないと
私には無理なのかもしれませんね。

ありがとうございました。

お礼日時:2002/01/31 13:17

表で見ているだけでなく,ぜひグラフに描いてみましょう。

いわゆるサインカーブ(と言って通じるでしょうか)に近い,滑らかな曲線を描きます。

「変化が極端に遅い時期」というのは,いわば折り返しの時期です。
たとえば,春から夏に向かってだんだん日の入りが遅れて行きますが,その遅れるペースが少しずつ小さくなって行き,やがて止まります。つまり日の入りが一番遅い日です。それを過ぎると,少しずつ早くなって行き,そのペースも上がって行きます。…他も同様ですね。

1番は,「なぜ,折り返しの時期の前後は変化がゆるやかなのか」というご質問でしょうか。これは難しいですねえ。「その方が自然だから」では答えにならないし。どう答えたらいいのでしょう。

それさえ納得していただければ,2番の回答は可能ですので,とりあえずそちらをお答えしておきましょう。
先程の説明で「日の入りが一番遅い日」と書きました。本来なら,この日は夏至になるはずですが,実際には夏至よりも少し前にピークを迎えます。そして,「日出が一番早い日」も本来は夏至のはずが,こちらは逆に少し遅れます。
この,時期のずれのために,2番の現象が起きるわけです。

では,なぜぴったり夏至や冬至にピークを迎えないのか。
これは,天球の上を太陽が進む見かけの速さ(の,東西方向の成分)が均一ではないために起こる現象です。
ただ,この現象を分かりやすく説明する(しかも,図を使わずに文章だけで)のは,非常に困難です。一言で言えば「地球の公転軌道が円ではなく楕円であること」「地軸が公転軌道に対して垂直ではなく傾いていること」が合わさって起きるのですが,これだけではちょっと分からないですよねえ。どうしたものか。
とりあえず「均時差」という語をキーワードに検索してみると,いくつか(時には図入りで)説明の出ているサイトがヒットすると思います。

下記の質問のところでも少し説明を試みましたが,なかなか難しいです。
質問:日の出と日の入について(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=198891
質問:太陽の南中について(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=131264

というわけで,なかなか分かりやすい説明とはいきませんでしたので,自信ナシにしておきます。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=198891,http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=131264
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この回答へのお礼

puni2さん、早速回答ありがとうございました。

日の出、日の入りの時刻をグラフ上に落として繋げるとサインカーブに近い
曲線になるということはわかりました。ありがとうございます。またそれが
それぞれの時刻の一番遅い・速いの折り返しの時期だというのもわかります。
でもご察しの通り、私が知りたいのは「なぜその折り返しの時期に変化がゆ
るやかになるのか」という点なんです。

地軸が公転軌道に対して垂直ではなく傾いていることも、公転軌道が楕円で
あるということもわかってはいるんです。でも四季の変化は地軸の傾きによ
るところが大きいのですよね。だから北半球と南半球で夏と冬が逆転してい
るのだと思います。そうならば公転軌道が楕円であることによる影響は地軸
の傾きによる影響よりも小さいものですよね。そうでなければある時期地球
全体が夏になったり、冬になったりするんだと思います。それほどゆがみ具
合の小さな楕円であるなら、地球の公転軌道の径の大きさから考えれば、公
転軌道はほぼ円であると言ってもいいのではないかと思うんです。

そこで、ほぼ円に近い軌道上をほぼ等速で周回している地球が何故地軸が傾
いているために日の出や日の入りの時刻の変化のスピードにこれほどの違い
が生じるのかっていうところでまた袋小路に入りこんでしまうんです…。

きっともう少し理科系の素養があればいただいた回答でちょっとは理解でき
たのではないかと思いますが、どうも昔から理数系はあまり得意ではなかっ
たもので、すいません。

どこか私が思い違いをしているところがあれば更に補足でご回答いただけれ
ばと思います。

均時差でも検索してみます。
どうもありがとうございました。

お礼日時:2002/01/31 10:10

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>日の出と日の入りの時間差が何故こんなにあるのか

 まず、お示しの図は「札幌」と「那覇」の日の出・日の入り時刻ですから、違って当然です。東西に離れていますから。
 お示しの図は、夏至と冬至とで、「札幌」と「那覇」の日の出・日の入り時刻「差」が変化することを表しています。

>どちらを日の出、日の入りとしたらいいのかの判断基準が分かりません。

 どちらも「日の出」「日の入り」ですよ。「日の出」「日の入り」は太陽がどう見えるかですから、その地点では一義的に決まります。
 当然、地点が変われば変わります。


まずは、上に書いたことをきちんと理解した上で、
図a:日の出・日の入り時刻が同じ地点を結ぶ線の傾きが、右肩上がりになっている
図b:日の出・日の入り時刻が同じ地点を結ぶ線の傾きが、右肩下がりになっている(aと逆の傾き)
ということに対して、「なぜ傾きの方向が変わるのか」という質問と解釈して、以下の説明を書きます。

 地球は球形をしています。しかも、自転軸は公転軸に対して約23°傾いています。
 春分の日、秋分の日は、太陽が赤道の真上にあるので、地球上の太陽の当たる面と陰になる部分の境目が、ちょうど「南北」方向になります。従って、日の出・日の入りは「南北」の2地点で同じ時間になります。

 しかし、夏至や冬至には、地球上の太陽の当たる面と陰になる部分の境目が、「南北」方向からずれます。「地球儀」や「ボール」で試してみれば納得できると思います。
↓ とりあえずはこんな図を見てください。この図の「陰の出来方」が問題文の図a, b に相当していることが分かりますね?
http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/wiki/B5A8C0E12FB5A8C0E1A4CFA4CAA4BCCAD1B2BDA4B9A4EBA4CEA4ABA1A9.html

 この図では、こちら側から「夏至の日の出」と「冬至の日の入り」が見えています。
 「夏至の日の入り」と「冬至の日の出」は、図に書かれた地球の向こう側(裏側)なので、それを想像してください。(何なら、簡単な図を自分で書いてみることをお勧めします。3次元的に想像するのは意外に難しいですから)

この図から、
・「夏至の日の出」と「冬至の日の入り」が同じ時刻になる地点は、図のように「南に行くほど東寄り」であることが分かります。つまりお示しの図bの形です。

これに対して、想像力を働かせて、
・「夏至の日の入り」と「冬至の日の出」が同じ時刻になる地点は、「南に行くほど西寄り」ことが分かると思います。つまりお示しの図aの形です。

ということで、「冬至」でまとめれば
・「日の出」が同時になるのは図a
・「日の入り」が同時になるのは図b
ということになります。
 ということで「イ」が正解です。

 分かりましたか? できれば、自分で地球儀(なければサッカーボールでもバスケットボールでも、スイカでもりんごでもよい)で試してみてください。「陰(かげ)」がどのようにできるかを見てみてください。「百聞は一見に如かず」です。

>日の出と日の入りの時間差が何故こんなにあるのか

 まず、お示しの図は「札幌」と「那覇」の日の出・日の入り時刻ですから、違って当然です。東西に離れていますから。
 お示しの図は、夏至と冬至とで、「札幌」と「那覇」の日の出・日の入り時刻「差」が変化することを表しています。

>どちらを日の出、日の入りとしたらいいのかの判断基準が分かりません。

 どちらも「日の出」「日の入り」ですよ。「日の出」「日の入り」は太陽がどう見えるかですから、その地点では一義的に決まります。
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絵を書いて、単純化して考えてみましょう。
大きな時計の中心に太陽があり、長針(短針でもかまいませんが)の先端に地球があり、
地球にも時計の針を書きます。
地球は半時計回りに自転し、半時計回りに太陽の周りを公転するとします。

今地球が大きな時計の3時の位置にあるとします。その状態では地球(小さな時計)の
12時の位置が朝の始まり、6時の位置が夜の始まりになります。
ここから地球が一回転し(一日が経つ)、その間に地球が大きな時計の2時の位置まで
太陽の周りを公転したとします。
すると、大きな時計の2時の位置では地球(小さな時計)の12時の場所ではまだ夜で、
11時の位置まで回転しなければ朝にはなりません。(日の出の時間が遅くなります)

同様に6時の位置でははまだ明るく、5時の位置まで回転しなければ夜になりません。
(日の入りの時間が遅くなります)

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変わるのは単純計算で4分です。
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No.4 です。

できるだけ平易に説明しようとしているのですが、
説明を省きすぎて伝わらなかったかなという反省をしています。

さて、電子レンジの横や後ろに定格を表すラベルが貼ってあると思います。
たとえば我が家の電子レンジだとこんな感じです。

定格電圧 100V
定格周波数 50Hz
定格消費電力 930W
定格高周波出力 500W

我が家の電子レンジはかなり古いので、効率が悪いくて500Wで温めるために930Wも使ってしまいます。
この差の430Wは高周波を作るために必要な電力で、電子レンジの周りの空気を無駄に暖めることになります。

最近の電子レンジでも高周波を作るために使う電力がかなり必要なのは同じで、
消費電力は高周波出力電力よりもかなり多くなります。

式で書くと:

消費電力>高周波出力電力

となります。

さて出力を5分の1に下げた場合に消費電力が5分の1になるかといえば
もう少したくさん電力を使うのが普通です。

つまり食品を温めるための電力を5分の1にしても無駄に使う電力は5分の1まで減らないということです。

式で書くと『>』が増えて:

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No.4 です。

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厳密に何月何日が一番早い、遅いと言うのは分からないですね。と言うのも、発表されている時刻が分単位で、同じ時刻の日が何日も続いたりします。

あえて言えば、1番日の出が遅いのが1月初~中旬。日の入りが早いのが12月上旬ですかね。

参考URLを2つ貼っておきます。前者が地域毎の各日の日の出・日の入りの時刻。後者が参考になりそうなグラフが載っているサイトです。

参考URL:http://www.nao.ac.jp/reki/hdni/hdni.html,http://www.n-kenzai.co.jp/hiroba/6-1.html

Q原発反対運動はあまりにも極端なのでは

別に東京電力を擁護するものではありません。
しかし最近の、あつものに懲りてナマスを吹くごとくの、極端な原発反対の意見には違和感を感じます。
例えば、自動車が交通事故を起こした場合に、自動車を廃止しろとは誰も言わないわけです。
皆、事故の主な原因は、自動車よりもそれを運転する人間にあることを知っているからです。

今回の原発事故も、まず糾弾されるべきは、原発の危険性を軽視し、十分な安全対策にコストを
かけず、のうのうと高給や豊かな福利厚生を得ていた、無責任、無能、能天気な東電の幹部たちだと思います。言ってみれば人災だと思います。
勿論原発には危険が伴います。しかしそれを言えば、何にでもリスクはあると思います。
原発はやはりコストや効率性を考えれば、そんなに簡単に捨ててしまってよいのでしょうか。

十分な管理能力と責任意識を持った人間による運営の下に、部分的な稼働を継続することが
現実的な選択肢ではないのでしょうか。

原発という施設が悪者になって一番喜んでいるのは、もしかすると東電の幹部たちのような気がします。

Aベストアンサー

>原発反対運動はあまりにも極端なのでは
→極端なのはたしかだと思いますが、反対側の人たちの主張も極端(非現実的)なので、わたしは必要なことだと評価してます。

>十分な管理能力と責任意識を持った人間による運営の下に、部分的な稼働を継続することが現実的な選択肢ではないのでしょうか。
→はい、そのとおりだと思います。しかし、「十分な管理能力と責任意識をもった人間」がどれだけいるのでしょう。

 質問者様も指摘されているとおり、福島第一の事故は必要な安全対策を放置してきた結果なのですから、人災にまちがいありません。彼らの言い分を要約すると、「地震・津波対策は万全でした。ただし、地震・津波が実際に来るまでは」になると思います。物をのせないかぎり落ちない棚を自慢していたようなものですね。

 自動車のたとえは適当ではないでしょう。自動車ならばどれほどひどい事故を起こしても、30キロ圏内は避難しなければいけないとか、いつ帰れるかわからない、なんてことはありません。もとより自動車とは比較にならない技術レベルや運転技能、安全に対する意識が求められます。
 にもかかわらず、これをことごとく欠いていたのがこれまで原発行政にたずさわってきた人たちでした。いわゆる原子力ムラの住人たちです。
 高木仁三郎さんは震災前に書かれた遺著の中で、「わが国の原発行政における安全対策とはすなわち広報対策だった」と喝破されています。マスコミは買収できても津波は買収できなかったということですね。

 原発という自動車を運転する資格・適性・覚悟をもった運転手は何人いるのでしょうか。これまで原発を動かしてきた人たちにそれが欠けていたことは、すでに明らかです。
 現状の原発再稼働とは、この同じ人たちが責任を問われることなく従前どおりに運転することを意味しているのですから、わたしは現状では反対です。

 いまだに東京電力は具体的な点に関して自分たちの過失を認めていません。要するに反省なんてしてないわけです。原子力ムラ全体がそうでしょう。だれも自分の責任を認めていませんよね。
 だから大飯の再稼働にあたっても、いくつもの重要な安全対策を後まわしにしたままで当人たちは特に問題だと思っていません。それでも安全対策にとり組んでいるのは世間がさわぐからです。原発反対運動がなければ、きっとまた口先だけでごまかす気でしょう。

 結論として、わたしは現段階では信用できる運転手がいないので、あるいは原発という自動車のハンドルを握っている人はのきなみ信用しないので、稼働に反対します。
 自分たちはこの自動車を運転する資格があると信じさせてくれないかぎり、もしくはみんなに信用されなければならないとわかっている姿勢を見せてくれないかぎり、結論は変わりません。
 ということは、この安全対策をとってくれるなら、安全を本気で追求しようとしているなら、わたしは限定した再稼働に賛成します。

 原発を停止したときに社会がかぶらなければならないコストは現実のものですが、原発が事故を起こしたときのコストも現実です。

>原発反対運動はあまりにも極端なのでは
→極端なのはたしかだと思いますが、反対側の人たちの主張も極端(非現実的)なので、わたしは必要なことだと評価してます。

>十分な管理能力と責任意識を持った人間による運営の下に、部分的な稼働を継続することが現実的な選択肢ではないのでしょうか。
→はい、そのとおりだと思います。しかし、「十分な管理能力と責任意識をもった人間」がどれだけいるのでしょう。

 質問者様も指摘されているとおり、福島第一の事故は必要な安全対策を放置してきた結果なのですか...続きを読む


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