「パパ、冬至ってなんで昼間が短いの？」って長女が聞いてきました。
「それはね、太陽の角度（高度）が低いんだよ。だから、おひさまが低いところを通って行くから日光がしっかり当たらないし、すぐに夜になっちゃうんだ。」
「じゃあどれくらいの角度なの？三角定規くらい？」
冬至の頃って確かに、太陽の高度（角度）が低いけど、いったいどれ位の高さなんだろう？
「よくわかんないから、ちょっと調べてみよう！」
ということで、今回は長女と一緒に、冬至の時の太陽の高さを測ってみました。
使われる用語が理科の授業みたいな感じだったので、なるべく簡単な言葉で説明していきます。肩の力を抜いて読んでみてください。
冬至の太陽の高度って？
冬至の時、太陽の高度はどれ位なんだろう？コレを計算によって求める際には、
- 地軸の傾き
- 緯度
- 南中高度
の3つの言葉が鍵になります。
では順番にみていきましょう。
地軸の傾き
地球は、太陽の周りをぐるぐる回っていますが、地球自身もコマのようにグルグルまわっています。
コレが理科の時間に習った公転と自転でしたね。
で、地球は自転の時、それこそコマのように、まっすぐクルクル回っているのではなく、ちょっと傾いたまま回っています。
グルグルの中心線を地軸と呼び、公転している面との傾斜角度は約23.4度です。
｜ではなく、/な感じですね。
ということで、地面からまっすぐ上に見ても、太陽から見たら、
「お前の立ってる地面、傾いてるよ！」ということになります。
大事なポイントなのでもう一度言いますね。
地面と太陽は最初から地軸の分傾いています。そして、傾きの傾斜角度は23.4度です。
緯度
冬至の時の太陽の高度を調べる時に他にも必要なのが、「緯度」です。地図とか地球儀のしましまの横線ですね。
ちなみに、日本の地図を作る時の基準には、「日本緯度原点」という場所があるそうです。
住所：東京都港区麻布台２丁目１８番１
東経139度44分28秒8759、北緯35度39分29秒1572（って細かいな．．．）
また、日本の中心は、東経135度と北緯35度とされていて、地図上では兵庫県西脇市になります。
ココには、日本のへそ公園というものがあり、日本の中心だ！という石碑まで立っているそうです。
更に、マンホールとかに刻印されている市のシンボルマークも日本地図に十字線が入った感じで、それを表しています。
真ん中愛ハンパないですね！
日本の平均を出す時はこっちです。「へそ」の35°で計算します。
ちょっと横道にそれました．．．
次に進む前に、自分の住んでいる場所の緯度を確認しておきましょう。
自分の住んでいるところの緯度は、インターネットで簡単に調べられますよ♪
南中高度
南中高度というのは、太陽が1日の中で真南にきた時の高さのことです。
太陽は、東から上って、西に沈んでいくため、一番南に来た時が、太陽の動きを示した半円の中で、一番高いところになりますね。
（いつもバカボンの歌が頭をよぎりますが、反対だと思っていれば安心です。とっさの時がヤバイけど。）
ちなみに、太陽が一番高いところに来た＝太陽が南中した、と言うそうです。学校で習ったような、習ってないような．．．
ということで、南中高度を調べれば、その季節の太陽の角度がわかる、ということになりますね。
南中高度＝太陽の高度（角度）とおぼえて下さい。
自分の住んでいる場所で計算してみよう！
では、実際に住んでいる場所で、冬至の日に太陽の高度（角度）がいくつになるのか？調べてみましょう！
自分の住んでいる地域、静岡県静岡市清水区の区役所付近の緯度は 緯度35°00′57″
緯度は35°でした。
（北海道では43°、沖縄で26°といった感じです。結構差があります）
緯度がわかれば後は引き算するだけ。
冬至の日の南中高度 ＝ 90°－ 緯度 －地軸の傾き
なので、
90°－ 35°－ 23.4°＝ 31.5°
したがって、冬至の時の静岡市清水区の太陽の高度（角度）は31.5°ということになります。
結果を見て「低！」と思ってしまいましたが、北海道で計算すると 23.6°です。
分度器でみるとヤバイ角度ですよね。冬至の太陽低い！
コレには小学校の長女も「たいようひっくいなー．．．」とびっくりでした。
冬至の日の太陽の動きを動画で撮った方がいました。
ちなみに
季節の節目は冬至の他にもありますが、
- 昼と夜がほぼ半分位なのが春分
- 昼間の時間が一番長いのが夏至
- 昼と夜がほぼ半分位なのが秋分
- 昼間の時間が一番短い日が冬至
といった感じです。
太陽の高度が高いと、日照時間もが伸び、地表に日光が当たる面積も広くなるので、気温が上昇します。
反対に、太陽の高度が低いと、日照時間が短くなり、日光が地表に当たる面積も小さくなります。
これが、季節の変化を作っているのです。おお！理科の授業っぽい！
まとめ
冬至の時の南中高度（太陽の高度）の求め方は
南中高度＝90°－地軸の傾き23.4°－ 自分のいる場所の緯度
です。簡単に求める事が出来るので、暇な時にやってみてください。
小学生が、ちゃんと理解するには、まだまだ理科の授業をたくさん受けないといけません。
ですが、よくわからない部分が多くても、自分が家族と一緒に計算したり、少しでも理解出来るところがあると、すごく楽しいみたいです。
自分も、勉強ってこういうのが一番好きでした。次は、もっと喜びそうな、「ゆず湯」や「かぼちゃ」の話をしてみようかな。
次回は冬至の時の風習についてみていきます。
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