【質問】中学(理科):「北極付近では、冬に太陽が昇らない」と習ったのですが、なぜですか?

〔質問〕
「北極付近では、冬に太陽が昇らない」と習ったのですが、なぜですか?
〔回答〕
「地軸が公転面に対して傾いている」ことで、1日中、太陽の光を受けないということが起こるためです。
〔詳細〕
冬の北極
こちらの図のように、冬の地球は「地軸が太陽と反対方向に傾いている位置」にあるため、北極付近では地平線の下側にしか日光が当たらないことになります。
したがって、「北極付近には日光が届かない(太陽が見えない)」ということになります。
 
 
(補足)
ここでの、北極付近とは「(北半球の)北緯66.6度以上」の地域を指します。
〔冬至のときの南中高度〕=90°-〔緯度〕-23.4°
で求めることができるので、「北緯が66.6°以上で〔南中高度〕が0以下になる」ためです。

より詳細には、下の図のようになります。
冬至のときであれば、太陽に対して地球はこのような関係になるため、北緯66.6度以北の地域では1日中ずっと右側の領域にあることになります。
(地軸でグルグル回してみたら、赤の点線より上側の地域はずっとグレーのエリア内(つまり夜)にとどまる)
冬の北極2

ただし、この「北緯が66.6°以上」というのは冬至の日に限ります。
(冬至の日以前または以降は、(公転によって)地球と太陽の位置関係が変わり、「1日中 夜」の地域も変わってきます)

また、北極付近では、春分・秋分のときに「太陽が地平線上をまわるように」見えます。
そして、「夏の間は太陽がずっと見えている」ということになります。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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