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[Elementary Knowledge Renaissance] なぜ夏は暑く、冬は寒いのか?それは地球が傾いていること,地球が公転しているためです。


なぜ夏は暑く、冬は寒いのか

なぜ夏は暑く、冬は寒いのでしょう。その理由は次のふたつです。

  • 自転軸が 23.4°傾いているから

  • 地球が太陽の周りを公転しているから

図1. 太陽の周りを公転する地球

自転軸を軸にして地球は回転しています。イメージとして、正月に遊ぶ子どものコマを想像してみてください。自転軸はコマの軸のようなもので、地球はこれを中心に1日に一回転します。これを自転といいます。

真夏の東京

真夏の東京、地球と太陽の関係を見ていきましょう。【図1】で言うと、左端に地球があるときの地球と太陽の関係です。

自転軸は常に23.4°程度傾いています(【図2】)。右から左の矢印は太陽の光を表しています。

図2. 自転軸

太陽の光が地球の表面に届くことで昼になり、光が届かない部分は夜になります。【図2】の右半分が昼で、左半分が夜です。

【図3】では、太陽が南中する時刻での日本の東京を示しています。南中するというのは太陽が真南に来ることを意味します。青い線は東京が移動する場所を表しています。なお、赤い線は赤道です。

図3. 東京の移動範囲(青)と赤道(赤)

太陽の光があたる場所が昼になり、あたらない部分は夜になります。【図4】を見てください。東京で言うと、赤色の矢印の部分が昼で、青色の矢印の部分が夜になります。昼の時間が長いと気温が上がり、夏が暑いのです。これは自転軸が傾いていることにより起きています。

図4. 真夏の東京の昼(赤)と夜(青)

真冬の東京

真夏の東京が暑い理由がわかりました。それでは真冬の東京について考えてみましょう。【図1】で言うと、右側に地球がある場合です。

【図5】を見てください。自転軸の傾きも、東京の動く道も同じですが、太陽の光があたる場所が異なります。それによって、昼と夜の長さはどうなるでしょう。

図5. 真冬の東京の動く道

【図6】のように昼の時間は夜よりも短くなります。昼の時間が短いと気温も低くなります。これが真冬の東京が寒い理由です。自転軸がずれていることから起きています。

図6. 真冬の東京の昼(赤)と夜(青)

まとめ

なぜ季節があるのかを考えてきました。夏が暑く、冬が寒い理由は、次のふたつです。

  1. 自転軸が 23.4°傾いているから

  2. 地球が太陽の周りを公転しているから

今回は真夏と真冬について考えました。日本の季節には春と秋もあります。秋には昼の時間と夜の時間が同じになる日があります。秋分です。なぜ同じになるかは別に説明しましょう。

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