イギリスの可照時間を知りたい

質問

現在イギリスに住んでいます。
日の出、日の入りの時刻が、日本とはかなり異なることに
驚いています。
緯度の違いによるのでしょうが、その計算方法がわかりません。
緯度の違いを考慮にいれた可照時間の計算方法を教えてください。

回答No.3

Yosha · ベストアンサー

>緯度の違いを考慮にいれた可照時間の計算方法を教えてください

ちょっと長くなりますが我慢して下さい。

これらの計算を厳密にするには、地球の軌道が楕円であること、地球の自転軸が公転面に対して約23.4度傾いていること、地球が楕円体であること、日の出日の入りの定義(見えた瞬間にするかどうかなど)(数分の誤差)、大気の温度による屈折率の違い(数分の誤差)、均時差(＝真太陽時－平均太陽時)(max20分以内)などの要素を考慮しなければなりません。　結構面倒です。
これらは、日本では東京天文台編の理科年表に毎年のデータが出ています。

ここでは、球面三角法での計算方法、日本との差異などについて簡単に述べてみます。

地球(上が北)を太陽の光が右から照らした時にできる影の縁(ここでは影の線と呼ぶことにします)は、春分、秋分の日は、子午線(経度線)に平行(垂直)です。
夏至の日は、太陽が23.4度ほど北(上)の方から差すので、その分だけ影の線は左に傾きます。　冬至の日は逆です。

夏至の日の影の線の北端は、北緯66.6度になります。つまり、これより高緯度の地方では、１日中日が沈まないことになります。　逆に南緯66.6度以南の地方では、１日中太陽が顔を出すことはありません。

赤道では、原理的に１年中変わらないで、日出没時間は朝夕の６時になります。(厳密には前記の通り違います)

夏至のロンドンの日出没時間の計算を例にすると、ロンドンを通る影の線と、赤道とのなす角は90度から23.4度を引いた角度(角Ａとする)となります。
ロンドン(ビッグベン)の経度は0°7'31.49"Ｗ ですので、この経線と影の線と赤道が交わる点との経度差(角b)が分かれば、その値を１５(１時間に相当する経度)で割った値分だけ日出時間が朝６時より早くなることになります。
日没時間は逆で、同じ時間だけ夕方６時より遅くなります。
すなわち、日照時間は、この値の倍だけ１２時間より長くなります。

日出没時間の計算は、ややこしくなりますので本などで勉強してください。

日照時間の球面三角法による計算式は、

　　sin　b　＝　tan　a　x　cot　A

を使います。

角Ａ　＝　90　－　23.4　＝　66.6度
角a　は、ロンドンの緯度　51°29'53.49"N　です。　

説明ではロンドンの経度を使うように書きましたが、その地点の経度に関係なく上の計算式で直接経度差が算出されますので、実際には経度は使いません。

　　日照時間　＝　１２時間　＋　角b　/　１５

となります。

実際の日照時間とは違いが出ますが大まかな傾向を知るという意味で、参考までに、東京、札幌、那覇の上記計算式での日照時間を書いておきます。

　　　　　　　　　　　夏至　　　　　　　冬至
　　東　　京　　１４.４２時間　　　９.５８時間
　　札　　幌　　１５.１９時間　　　８.８１時間
　　那　　覇　　１３.６４時間　　１０.３６時間
　　ロンドン　　１６.４　時間　　　７.６　時間

ロンドンは気候的にみて、北海道より暖かい地方とよく言われますが、日本付近ではカムチャツカ半島最南端がロンドンとほぼ同じ緯度ですので、かなり北であるといえます。

>緯度の違いによるのでしょうが

そうです。
北緯４５度以北は、少しの緯度の違いも日照時間に大きく影響しますし、日中の太陽の高さ(高度)がかなり低くなります。　季節による違いも極端になってきます。
東京から札幌へ行った時にずいぶん違うと感じましたが、ロンドンは、札幌から更にサッポロ～東京分北上したことになりますので相当違和感があると思います。

回答No.2

Yosha

まず、あなたの緯度経度を、地図などで調べて下さい。

次の、サイトで日出没時間を含む各種のデータを得ことができます。

主に、日本用の仕様となっていますが、世界中の地点のデータを求めることができます。　(入力時、西経、南緯の場合は "－" の符号をつける点に注意してください)

http://koyomi.vis.ne.jp/directjp.cgi?http://koyomi.vis.ne.jp/sub/sunrise.htm

http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KOHO/automail/sun_form3.htm

上記他は、キーワード　"日出没"　で検索すると、かなりヒットします。

補足

こういう便利なサイトはとってもありがたいです。

No.1さんの回答とあわせると、ある程度のことは計算できますね。

しかし、私が知りたいのは、むしろこのサイトのプログラミングというか、考え方が知りたいのです。
どういう計算をすれば、このサイトのような答えが出せるのかということなのです。

回答No.1

sanori

こんばんは。

たぶん三角関数を使って簡単に計算できるのかなと思ったのですが、
そういうのは見つからないですね。

その代わり、近似式を見つけました。
http://www.saga-ed.jp/workshop/edq01460/challenge/challei/keisan.html

以上、ご参考になりましたら。