地方真太陽時と南中時刻と太陽高度角について

質問

南中時刻というのは、太陽の高度角が最大になる時刻と考えていいのでしょうか。
つまり、太陽が真南に来たとき、太陽の高度が最大になると考えていいのでしょうか。

明石がJSTの基準点ですから、明石ではJSTの１２時に太陽高度角が最大になるのでしょうか。

また、地方真太陽時とは、南中時刻を１２時とするものですが、
地方真太陽時では、１日の長さが２４時間でなくなるのでしょうか。

例えば、
地方真太陽時の１２時がJST１２時１０分ならば
地方真太陽時の１５時はJST１５時１０分
となるのでしょうか。

回答No.2

mb4808 · ベストアンサー

太陽がある地点で南中すれば、その時太陽高度は最大で、この地点での地方真太陽正午です。

１年を通じて太陽の位置を平均したものが平均太陽です。
地球軌道が楕円で傾いているため、太陽は平均太陽の周りを南北へ各
23°東西へ各4°の範囲で動き回ります。
JST(中央標準時)正午は東経135°における平均太陽の南中時刻です。

JST正午に太陽が南中する地点は、２月中頃平均太陽より最も東に寄る東経138.6°(例えば山梨県甲府市)から、11月初め最も西に寄る東経
130.9°（例えば福岡県北九州市）の間で変化します。

連続する２回の真太陽正午の時間間隔は24時間00分30秒から23時間59分39秒までの間で毎日変化します。

お礼

大変ありがとうございます。非常によくわかりました。
追加で質問させてください。

それならば、地方真太陽時は、日によっては24時00分30秒などがあって、
また、日によっては23時59分50秒などは存在しないと考えてよいのでしょうか。

つまり、地方真太陽時は00時00分00秒を
「太陽高度角最大の時刻ー12時間00分00秒」
で決定して、次の日の00時00分00秒(の１秒前)までが一日、
と考えてよいのでしょうか。

となると、
ある日の地方真太陽時の１２時がJST１２時１０分３０秒ならば

地方真太陽時の１５時はJST１５時１０分３０秒、
地方真太陽時の１０時はJST１０時１０分３０秒、

となるのでしょうか。

それとも、地方太陽時でも1日は24時間だけど、
そもそも１秒の長さJSTの１秒と違うとかでしょうか。

ご教授ください。

回答No.4

mb4808

恒星のように赤緯が変化しないものは南中(子午線通過)時刻と高度最大の時刻が一致します。
太陽は赤緯が変化しますが、これもほぼ一致すると思っていましたが、改めて計算してみると、南中時刻と高度最大時刻に最大十数秒の差があることがわかりました。
そこで、回答No.2の１行目「太陽高度は最大で」は「太陽高度は最大に近く」に訂正します。

平均太陽時は平均太陽が子午線から何°回ったかで0～24時を決めます。(0時は南中前180°、24時は南中後180°)　　　　　　　　　　　
真太陽時も同様に、太陽が子午線から何°回ったかで0～24時を決めます。　　　　　
平均太陽と真太陽の間隔が変化しているので、双方の0～24時の時間間隔は一致しません。

真太陽が15°回る時間を、一定ではないが仮に[1時間]と表記すれば、真太陽時の[1時間]は平均太陽時の1時間とは少し長さが違います。
それで、真太陽時正午が JST12時10分30秒 のとき45°回った[3時間]後は3時間とは長さが違うので、真太陽時15時は JST15時10分30秒 にはなりません。

お礼

ありがとうございました。

計算すると１時間の長さが、地方真太陽時と標準時で違っていたので
疑問に思いましたが、非常によくわかりました。

おそらく、地方真太陽時と使う場合は、何かを正確に計測等したい場合なので、たとえ数秒のずれでも軽視しないのが重要だと思います。
大体でいいのならば、標準時を使えばいいのですから。

勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.3

sanori

＞＞＞回答ありがとうございます。
＞＞＞しかし、残念ながら間違っているようです。

え？
大体合ってると思っていますが・・・

お礼

そのとおりです。
大体あっていると思います。

地方真太陽時でも、大体、１日は24時間くらいですし、
明石では（明石でなくても日本どこでも）、数10分のずれはありますが、12JSTは大体太陽高度角最大です。

しかし、地方真太陽時を使うというのは、大体ではダメだから、つまり平均太陽を使った時間ではダメだから使うものです。

大体でいいのならば、標準時（平均太陽）を使えばいいのです。
そもそも、地方真太陽時と標準時は大体同じだからです。
数十分の誤差はありますが、それを無視できないので、地方真太陽時を使うのです。
ですので、大体ではダメで正確に計算しないと意味がありません。

回答No.1

sanori

こんばんは。

＞＞＞南中時刻というのは、太陽の高度角が最大になる時刻と考えていいのでしょうか。

いえ。違います。
「南中　＝　太陽の高度角が最大」は正しいですが、
ある日、日本のどこかの場所で南中になった瞬間、そのときの日本標準時が、その日のその場所の南中時刻です。
東京の南中時刻は、１年を通して大体１１：４０前後だと思います。

＞＞＞つまり、太陽が真南に来たとき、太陽の高度が最大になると考えていいのでしょうか。

はい。そうです。

＞＞＞明石がJSTの基準点ですから、明石ではJSTの１２時に太陽高度角が最大になるのでしょうか。

そのとおりです。

＞＞＞また、地方真太陽時とは、南中時刻を１２時とするものですが、

それは知りませんでしたが・・・

＞＞＞地方真太陽時では、１日の長さが２４時間でなくなるのでしょうか。

それはないと思いますよ。地球がねじれるわけはないので。

＞＞＞
例えば、
地方真太陽時の１２時がJST１２時１０分ならば
地方真太陽時の１５時はJST１５時１０分
となるのでしょうか。

ええ。常に同じずれになるわけですから、地方真太陽時の１日は２４時間だと思いますよ。

ご参考になりましたら幸いです。

お礼

回答ありがとうございます。
しかし、残念ながら間違っているようです。