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地球と太陽の距離は夏に最も遠く冬に近い なのになぜ夏は暑いのか


【クイズ】夏至の説明として正しいものは?

(1)北半球で一年のうちで最も気温が高くなりやすい日。
(2)北半球で一年のうちで最も昼が長い日。
(3)地球と太陽の距離が最も離れている日。


●地球と太陽の距離は夏に最も遠く冬に近い

 別の投稿を書いていて思い出したのが、今回の話です。不思議な感じがするかもしれませんけど、地球と太陽の距離は夏に最も遠く冬に近いのです。暦Wiki/季節/二十四節気の定め方 - 国立天文台暦計算室によれば、"現在、地球は1月上旬に近日点、7月上旬に遠日点を通過し"ているとあります。

 近日点・遠日点というのは、軌道運動する太陽系の天体が、中心にある太陽の重力中心に最も近づく位置と、最も遠ざかる位置を言います。

 地球の軌道は円で大抵描かれますし、大体円なのですけど、厳密に言えば楕円形なんですね。"地球は太陽の周りを楕円運動しており"と先のページでも書かれています。

 なお、ここまで書いてきた夏・冬というのは、日本などの北半球の話。オーストラリアや南米など、季節が正反対になる南半球の人たちにとっては夏に最も近く、冬に遠いということになります。

 仮に地球と太陽の距離が暑さの原因になるのでしたら、季節が逆なんてことは起きず、いっしょになりますからね。距離は関係ないのです。


●なのになぜ夏は暑いのか

 では、なぜ距離が遠いのに、日本では夏の方が暑いのか?という話。これは結局、さっきの北半球・南半球とも関係してきます。

 図を見た方が良いので結局以下のページを読んでもらった方が良いのですが、地球の公転運動と自転運動で傾きが異なっているためです。
暦Wiki/季節/季節はなぜ変化するのか? - 国立天文台暦計算室

・地球の公転運動と自転運動

 ・地球は1年かけて、太陽の周りを回っています (公転)。
 ・地球自身も1日1回、回転しています (自転)。

・この自転軸の向きは、地球の公転面 (黄道面) に対して垂直ではなく、約23.4°傾いています。

 ・そのような状態で地球が太陽の周りをまわると、
  ・北極側が太陽を向く時期=北半球の夏
  ・南極側が太陽を向く時期=北半球の冬
  ・自転軸が太陽に垂直な時期(太陽は赤道上にくる)=春と秋

 上記ではなぜ傾きが違うと暑さが違うか書かれていませんが、太陽光を受ける角度が異なることで、効率よく太陽光を浴びられる時期とそうでない時期ができます。
どうして夏は暑くて冬は寒いの,春夏秋冬があるの|科学なぜなぜ110番|学研サイエンスキッズ

地球が太陽のまわりを回る公転の軸に対して、地球自体が回っている自転の軸の方が、少しかたむいています。かたむくと、ある時期には太陽の光をよく受け、また、ある時期には太陽の光をあまり受けないという現象(げんしょう)がおこるのです。
太陽の光と熱を、十分に受け取っている時期が夏。反対に、光も熱も、少ししか受け取っていない時期が冬になります。

 また、角度の関係で、日照時間も夏の方が長くなります。
夏は暑くて、冬は寒いのは、なぜですか?│地球の自転・公転│宇宙科学研究所キッズサイト「ウチューンズ」

自転軸がかたむいているせいで,地球が太陽のまわりを回って動くにつれて,昼の時間が長くなったり短くなったりします。また,太陽の光が地面にあたる角度も変わります(夏の太陽は高いところにありますね)。地面は真上から照らされるほど,また,長いあいだ照らされるほど暖まります。

●夏至が一番暑い日ではない理由

 大雑把に冬より夏が暑い説明としてはこれでOKなのですけど、一番暑い時期となると、実は日照時間の一番長い日とはかなりズレてきます。

 地球が温まるまでには時間がかかりますし、地球が得た太陽の熱エネルギーもいきなり消えるわけではなく、積み重なっていくため、日照時間の一番長い時期より後にピークが来るのです。

 北半球で一年のうちで最も昼が長い日が夏至ですけど、この頃が一番暑いというわけではありません。2017年で言うと、6月21日が日本の夏至であり、まだ暑さは全然本番じゃありませんよね。


【クイズ】夏至の説明として正しいものは?

(1)北半球で一年のうちで最も気温が高くなりやすい日。
(2)北半球で一年のうちで最も日の出が早い日。
(3)北半球で一年のうちで最も昼が長い日。

【答え】(3)北半球で一年のうちで最も昼が長い日。 (関連:夜が一番長い冬至 しかし、「日の出が最も遅くて、日の入りが最も早い」は間違い)


 日本の場合は梅雨があるのでその影響もありますが、ズレているのは他の北半球の国々でもたぶん同じでしょう。梅雨がない北海道でも、暑さのピークはやはりもっともっと後ですからね。


【本文中でリンクした投稿】
  ■夜が一番長い冬至 しかし、「日の出が最も遅くて、日の入りが最も早い」は間違い

【その他関連投稿】
  ■日本の最高・最低気温ランキング どちらも1位は41度、熊谷市は最高気温2位に
  ■南極の氷が溶けて海面上昇は嘘 なぜ地球温暖化で氷が増えるのか?
  ■最強の台風は増えていない 歴代最も気圧の低い台風は1979年
  ■茨城県大子町の久慈川で「シガ」 「滋賀」ではなく「氷花」、流氷の一種
  ■鬼怒川の名前の由来・意味 「鬼が怒っているようだから」は後付け
  ■科学・疑似科学についての投稿まとめ

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