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[ 理科 ] 昼と夜の時間が同じになるのはいつか

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概要：この記事は昼と夜の時間が同じになる日はいつか，わかりやすく説明します。

Python で調べてみる

以下のコードを書き，2024年1月1日から2024年12月31日までの昼間の時間を計算しました。観察位置は大阪にしました。

import ephem
import datetime

# 2024 年は閏年
# 閏年以外は 365 日
days = 366;

# 位置
# https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/dni/2024/s2801.html
# 大阪
where = ephem.Observer()
where.lat = '34.6833'
where.lon = '135.4833'

print("date, day_time, rising_time, setting_time")
for i in range(0, days):
        where.date = datetime.datetime(year=2024, month=1, day=1, hour=0, minute=0, second=0) + datetime.timedelta(days=i)
        sun = ephem.Sun()
        # 日の出時刻
        rising_time = ephem.localtime(where.previous_rising(sun))
        # 日の入り時刻
        setting_time = ephem.localtime(where.next_setting(sun))
        # 差は秒単位
        day_time = (setting_time - rising_time).total_seconds()
        print(where.date, end="") 
        print(", ", end="")
        print(day_time/ (60*60), end="")
        print(",", end="")
        print(rising_time, end="")
        print(",", end="")
        print(setting_time)

出力されるデータは csv ファイルにして，R でグラフにしました。

日の出，日の入りは以下にデータがありましたので，照合してみました
。以下のデータは分までですので必ずしも一致しませんが，おおよそ合っているように思います。

図1. 昼の長さ

1日は24時間です。昼と夜の長さが一緒になるのはいつか調べました。つまり，昼の時間が12時間より大きく，12時に一番近い日はいつか調べました。

すると，その日は3月17日であることがわかりました。春分の日より3日早いですね。

あってるのかな？

以下の大阪市立天文館の記事を読むと，日の出時刻は next_rising で読んでいます。

最初はそれにならったのですが，日の入り時刻から日の出時刻を引くと，マイナスになります。それで，日の出時刻を計算するのに，previous_rising を使いました。きちんとドキュメントを読んでいないので，上のコードは間違っているかもしれません。間違いがあればぜひ教えてください。

わたしもまた確認しなおそうと思います。

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