中学理科の問題です。解き方を教えて下さい。 冬至だから日の出と日の入りを結んだ線が日本列島を横断して

中学理科の問題です。解き方を教えて下さい。
冬至だから日の出と日の入りを結んだ線が日本列島を横断していることは分かったのですが、この図から日の出と日の入りの時間差が何故こんなにあるのか、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。

質問者からの補足コメント

• 見えにくいようでしたら教えて下さい。

  
    補足日時：2017/03/08 10:19

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/03/08 11:19

＞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/B5A8C0E12FB …

　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。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2017/03/08 16:39

No.1です。

地球表面にどう太陽の光が当たって、どう陰（影）はできるのかは、こんなサイトの写真を見てください。（上から、「冬至」「春分」「夏至」「秋分」の順に並んでいる）
これよりよさそうな写真や図は、なかなか見つからない・・・。
https://www.bioweather.net/column/weather/conten …

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2017/03/08 12:19

(´・ω・`)

実際にどんなふうに見えるのかを確認してみよう。
　http://www.jma.go.jp/jp/gms/smallc.html?area=0&e …
「種類」を「可視」
「動画方法」を「最近24時間」
として、
「開始」ボタンをクリックだ。

「地域」を「全球」にしてもいいだろう。