夏至や冬至の日付が毎年変わってしまう理由とは？太陽暦と太陽年の周期のずれや閏年と閏秒の影響などに基づく四つの原因

夏至とは地球から見た太陽の運行において、北半球において太陽の高度が最も高くなる日、すなわち、一年のなかで昼が最も長くなる日のことを意味するのに対して、

冬至とは地球から見た太陽の運行において、北半球において太陽の高度が最も低くなる日、すなわち、一年のなかで昼が最も短くなる日のことを意味する言葉として定義されることになりますが、

こうした夏至や冬至と呼ばれる日の現在の暦のあり方に基づく正確な日付については、夏至は6月20日から22日ごろ、冬至は12月21日から23日ごろとされているように、年によって日付が変わってしまうことになると考えらえることになります。

それでは、このように、

太陽の運行に基づいて日付が定められている夏至や冬至と呼ばれる日が、

同じく太陽の運行に基づいて定められているはずの現在の太陽暦の暦のあり方においても毎年日付が変わってしまうことがあるのには具体的にどのような理由があると考えられることになるのでしょうか？

太陽暦と太陽年の周期のずれと閏年の影響による日付のずれ

そうすると、まず、

こうした現在の太陽暦に基づく暦のあり方において、夏至や冬至の日付が年ごとに変わってしまうことになる最大の原因としては、四年に一回の間隔で暦のうちに入られることになる閏年（うるうどし）の存在が挙げられることになります。

一般的な太陽暦においては、一年の長さは365日とされることになるのに対して、太陽が黄道上を一周して夏至点や春分点といったもとの地点にまで戻ってくる太陽年あるいは回帰年と呼ばれる太陽の実際の運行の周期はおよそ365.242189 日とされているため、

そうした太陽暦における一年の周期と、太陽年と呼ばれる太陽の実際の運行の周期との間に生じる周期のずれを修正するために、

グレゴリオ暦と呼ばれる現在の太陽暦に基づく暦のあり方においては、400年の間に97回、すなわち、ほぼ四年に一回の間隔で暦のうちに付加的な一日を付け加える閏年と呼ばれる年が設けられることになります。

そして、

こうした太陽暦における一年の周期と、太陽年と呼ばれる太陽の実際の運行の周期との間のズレと、暦のうちに閏年が入ってくるタイミングの影響を受けることによって、

現在の太陽暦に基づく暦のあり方のうちにおいても、夏至や冬至と呼ばれる日が前後に一日くらい日付がずれていってしまうことがあると考えられることになるのです。

潮汐力などの影響による地球の自転周期と公転周期の変動と閏秒

また、そのほかにも、

こうした現在の太陽暦に基づく暦のあり方において、夏至や冬至の日付が年ごとに変わってしまうことになる原因としては、地球の自転周期や公転周期の微細な変動なども要因として挙げることができると考えられることになります。

地球の自転の速度は、月や太陽の引力がもたらす潮汐力（ちょうせきりょく）の影響によって、100年経過するごとにおよそ1日あたり約0.0017秒という極めて微細な変化ではあるものの徐々に遅くなっていっているとされているほか、

それとは別に、こうした潮汐力のほかに、地球上における大気の流れや地殻変動の影響を受けることによって、十年程度の短期間の間にも1日あたり0.001秒くらいの割合で遅くなったり逆に速くなったりするといった地球の自転の速度の変動が生じることがあることが分かっていて、

それに伴って、

現在の暦においては、暦の上での一日の長さと、そうした地球の実際の自転周期との間に生じるずれを修正するために、数年に一度くらいの割合で閏秒（うるうびょう）と呼ばれる付加的な一秒が追加されていくことになります。

また、

太陽の周りを回る地球の公転軌道についても、天文学的な厳密な意味においては必ずしも不変ものではなく、

月や太陽の引力がもたらす潮汐力や、太陽系の他の惑星からの引力を受けることによって、そうした公転軌道の変動に基づいて、太陽の周りを回る地球の公転の周期は毎年およそ0.0053秒短くなっていっているとされています。

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そして、

こうした複合的な影響を受けることによって、6月20日から22日という6月21日を中心とする前後1日のずれの範囲だけではおさまらずに、

1903年の夏至は6月23日にまでずれ込んだ日付となってしまったという記録も残されているのですが、

以上のように、

現在の太陽暦に基づく暦のあり方においても、太陽の運行に基づいて定められている夏至や冬至と呼ばれる日が年ごとに日付が変わってしまう具体的な理由としては、

太陽暦における一年の長さが365日であるのに対して、太陽年と呼ばれる太陽の実際の運行の周期は365.24日であると太陽暦と太陽年の周期のずれと、

そうした太陽暦と太陽年の周期のずれを修正するために四年に一度の間隔で暦のうちに入れられることになる閏年の影響、

そして、

潮汐力などの影響による地球の自転周期と公転周期の微細な変動と、そうした暦の上での一日の長さと地球の実際の自転周期との間に生じるずれを修正するため暦のうちに入れられることになる閏秒の影響、

すなわち、

①太陽暦と太陽年の周期のずれ
②閏年の影響
③地球の自転周期と公転周期の微細な変動
④閏秒の影響

といった四つの原因が挙げられることになると考えられることになるのです。

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