中学受験 理科・天体
📐 南中高度の求め方(太陽が真上に来る地点からの「ずれ」で理解)
南中高度の公式「90°−緯度(±23.4°)」を丸暗記していませんか。じつは『太陽がちょうど真上に来る地点』から、自分が緯度で何度離れているか=太陽が真上から何度下がるか、を考えるだけ。観測者の緯度と季節(春分秋分・夏至・冬至)を切り替えて、公式が組み立つ様子を確かめましょう。
太陽が真上(天頂)に来る地点は、春分・秋分なら赤道、夏至は北緯23.4°(北回帰線)、冬至は南緯23.4°(南回帰線)です。地球は丸いので、その地点から緯度で○度離れると、太陽も真上から○度ずれて見えます。地平線は天頂と直角(90°)なので、南中高度=90−ずれ。春分・秋分は90−緯度、夏至はずれが23.4°縮んで+23.4°、冬至はずれが23.4°広がって−23.4°になります。
この単元のポイント
- 南中高度の公式:春分秋分=90°−緯度/夏至=90°−緯度+23.4°/冬至=90°−緯度−23.4°
- 南中高度=90°−『太陽が真上に来る地点からのずれ』
- 太陽が真上に来るのは 春分秋分=赤道/夏至=北緯23.4°/冬至=南緯23.4°
- 地球が丸いので、緯度で離れた角度ぶん太陽は真上から下がる
- ±23.4°は地軸の傾き(=太陽が真上に来る緯度の動き)が原因
よくある質問
Q.南中高度の公式はなぜ90°−緯度になるのですか?
太陽が真上に来るのは、春分・秋分ならちょうど赤道です。観測地点はそこから緯度ぶん離れているので、地球が丸い分だけ太陽も真上(天頂)から緯度ぶんずれます。地平線は天頂と直角(90°)なので、南中高度は90°−緯度になります。
Q.夏至は+23.4°、冬至は−23.4°するのはなぜ?
地軸が23.4°傾いているため、太陽が真上に来る地点が夏至は北緯23.4°、冬至は南緯23.4°に動きます。夏至は観測地点に近づくのでずれが23.4°縮んで+23.4°、冬至は遠ざかるので23.4°広がって−23.4°。春分・秋分は赤道なので±しません。
Q.東京(北緯35°)の夏至・冬至の南中高度は?
夏至は90−35+23.4=78.4°、冬至は90−35−23.4=31.6°、春分・秋分は90−35=55°です。
月の満ち欠けのしくみ
月は太陽の光で光っているよ。月が地球をするので、 地球から見える光った部分が→→→と変わるんだ。
🌍 地球から見ると
🌕満月
