太陽の一日の動きの春夏秋冬の季節における軌道の変化、昼の長さが夏至の日に一番長く冬至の日に一番短くなる理由

前回の記事では、地球の公転運動に基づいて、天球上における太陽の位置が一年をかけてどのように変化していくことになるのか？という太陽の年周軌道における春夏秋冬のそれぞれの季節における太陽の位置の変化のあり方について詳しく考察してきましが、

それでは、

こうした太陽の年周軌道における季節ごとの位置の変化に基づいて、毎日東から昇って西へと沈んでいくことになる一日における太陽の動き、すなわち、天球上における太陽の日周軌道のあり方は具体的にどのように変化していくことになると考えられることになるのでしょうか？

太陽の日周軌道における太陽が昇る方角と沈む方角の季節ごとの変化

 

そうすると、まず、上記の図において示したように、

 

太陽は毎日東から昇って西へと沈んでいくとは言うものの、地球上における実際の観測においては、太陽が昇ってくる方角や太陽が昇ってから沈んでいくまで通っていくことになる太陽の通り道、

すなわち、天球上における太陽の日周軌道のあり方は春夏秋冬という季節の移り変わりにしたがって徐々に変化していくことになると考えられることになります。

具体的には、

太陽の年周軌道における基点としても位置づけられている春分の位置を基点としてこうした春夏秋冬という四つの季節のそれぞれにおける太陽の日周軌道の変化のあり方を捉えていった場合、

春の季節の基点となる春分の時期においては、太陽は真東から昇って南の空を通っていったのち真西へと沈んでいくことになると考えられることになるのですが、

夏の季節の基点となる夏至の時期においては、太陽が昇ってくる方角と沈んでいく方角はどちらも北の方向へとずれていってしまうことになり、太陽は北寄りの東の空から昇って北寄りの西の空へと沈んでいくことになると考えられることになります。

しかしその後、再び、

秋の季節の基点となる秋分の時期になると、太陽が昇ってくる方角と沈んでいく方角はどちらも元の方向へと戻っていき、春分の時期と同じように、太陽は真東から昇って真西へと沈んでいくことになり、

冬の季節の基点となる冬至の時期になると、今度は太陽が昇ってくる方角と沈んでいく方角がどちらも南の方向へとずれていってしまうことによって、太陽は南寄りの東の空から昇って南寄りの西の空へと沈んでいくことになると考えられることになるのです。

昼の長さが夏至の日に一番長くなり冬至の日に一番短くなる理由

また、上記の図において示した太陽の日周軌道においては、

太陽の軌道のあり方を示す楕円形の円周のうちの実線部分は太陽が地平線の上に顔を出している時間、すなわち、太陽が地上を照らしている昼の時間を示しているのに対して、点線部分は太陽が地平線の下に沈んでいる夜の時間を示すことになると考えられることになるのですが、

そういった一日における昼と夜の長さといった観点においても、こうした春夏秋冬という四つの季節のそれぞれにおける太陽の日周軌道のあり方は徐々に変化していくことになると考えられることになります。

具体的には、

上記の図における三つの楕円形の円周における実線部分と点線部分の長さをそれぞれ見比べていくと明らかなように、

太陽が真東から昇って真西へと沈んでいく春分と秋分の時期においては、一日のなかで太陽が地平線の上に顔を出している時間と太陽が地平線の下に沈んでいる時間、すなわち、昼の長さと夜の時間の長さはほぼ等しくなるのに対して、

太陽が北寄りの空から昇ってくる夏至の時期においては、夜の長さよりも昼の長さの方が長くなり、それに対して、太陽が南寄りの空から昇ってくる冬至の時期においては、昼の長さよりも夜の長さの方が長くなっていくことになると考えられることになるのです。

そして、逆に言えば、

このように昼の長さが夏至の日に一番長くなるのに対して冬至の日に一番短くなることの理由としては、

上記の図において示したように、一日のはじまりにおいて太陽が昇ってくる方角と沈んでいく方角のあり方が春から夏そして秋から冬へと続く季節の移り変わりのなかで南北の方向へと徐々にずれていくことになるという

太陽の日周軌道の南北の方向における季節的な軌道の変化のあり方のうちに、その根本的な原因を求めていくことができると考えられることになるのです。

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次回記事：夏至と冬至と春分と秋分における太陽の動きの日周軌道と年周軌道の対応関係とは？二つの天球図における具体的な対応関係

前回記事：太陽の年周軌道における春夏秋冬の季節における位置の変化、固定された天球上における一年を通じた太陽の動き

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