〔質問〕 太陽やその他の天体が、南中時に一番高度が高いのは、なぜですか?当たり前にも思えるのですが、ちゃんと説明するとどういう風に説明するんでしょう? |
〔回答〕 お待たせしました。 地学の専門がいませんで、数学・理科担当が作成しました。おそらく合っていると思いますが、その点ご了承ください まず、下の図のような2地点について考えてみます。奥側が早い時間の位置、手前側が数時間後の位置とします。ともに地表面の観測地点で、時刻はひとまず午前中で考えておいてください。 (※ 太陽の高度は、地球という球体の接線とのなす角を考えないといけないため、単純に上から見た図だけで考えるのは不十分) 次に、地球の中心と、各地点の位置関係を見てみます。 このとき、地球の中心と各地点を結ぶ赤い線は、地球の半径ですので、長さは同じです。 (わかりづらくてすみませんが、遅い時刻の方は「手前側にせり出すような感じ」をイメージしてください) このときに、図のように、「太陽光」「観測者の位置」「地球の中心」を通るような平面でズバっと切ってみます。 青の平面は、手前側に起き上がっているようなイメージです(かつ、観測地点も太陽側に近づいている)
それぞれ赤の線(円の接線)が水平線方向ですが、太陽の高さ(θとします)というのはこの水平方向の線とのなす角になっています。 太陽の高さが一番高いとき(θ が大きい値)というのは、「90°-θ」としては最小になるときです。 |
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