日の出の時刻が最も遅くなる日や、日の入りの時刻が最も早くなる日が冬至(12月22日頃)とは異なるのは、多くの人にとって意外な事実です。明石市などの観測データでも、日の入りが早くなるのは12月上旬頃、日の出が遅くなるのは1月上旬頃と冬至からズレています。この現象は、単に昼の長さだけで決まらない太陽と地球の動きの仕組みが関係しているためです。
冬至は「昼が一番短い日」
まず基本として、冬至は北半球において昼の長さが一年で最も短く、夜が最も長くなる日です。これは地球の自転軸が傾いているために、太陽の南中高度(太陽が一番高く昇る角度)が一年の中で最も低くなる日が冬至なのです。:contentReference[oaicite:0]{index=0}
日の出・日の入りが冬至とズレる理由
冬至の日が昼が一番短い日であるにもかかわらず、日の出・日の入りの極値がズレる主な理由は次の2つの効果です。ひとつは地球の自転軸の傾き、もうひとつは地球の公転軌道が完全な円ではなく楕円形であることです。:contentReference[oaicite:1]{index=1}
南中時刻が毎日ズレる(均時差の影響)
太陽が南中する時刻(太陽が真南に来る時刻)は、毎日同じではありません。これは、地球が太陽の周りを公転しながら自転しているため、太陽と時計の時間のズレが生じるからです。このズレは「均時差(きんじさ)」と呼ばれ、太陽時(太陽の位置を基準とした時間)と私たちが使う平均太陽時(時計の時間)のズレを表します。:contentReference[oaicite:2]{index=2}
ズレが日の出と日の入りに影響する仕組み
日の出・日の入りの時刻は、南中時刻(正午頃)と昼の長さ(日の出から日の入りまで)から決まります。しかし、均時差の影響で南中時刻が日に日に遅くなったり早くなったりするため、単純に昼の長さだけでは日の出や日の入り時刻が決まりません。結果として、日の入りが最も早くなる日は冬至より前に、日の出が最も遅くなる日は冬至より後になるのです。:contentReference[oaicite:3]{index=3}
明石などでの具体例
日本でも、明石市の日の入り最も早い日は冬至の約2週間前、日の出最も遅い日は冬至の約2週間後になります。これは、日本の緯度(約34°〜35°)付近でも、均時差と地球の軌道の楕円性による影響が大きく現れるためです。:contentReference[oaicite:4]{index=4}
まとめ
冬至は昼の長さが一年で最も短い日ですが、日の出・日の入りの時刻がその日と一致しないのは、地球の自転軸の傾きと楕円軌道による均時差の影響があるからです。これらの要素が組み合わさることで、日の入りが最も早くなる日と日の出が最も遅くなる日が冬至から前後にズレるという現象が生じます。


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