日の出日の入時間は緯度によって異なるか

質問

秋の日は釣瓶落としと言われますが、緯度によって日の入時間は異なる気がします。京都で日が山の端に沈みだして完全に没するまで15分くらいだったと記憶しています。ここフィリピンでは日が水平線にかかって姿を消すまで10分くらいです。この差は緯度によるものと考えていますが、解りやすく教えて下さい。
　自分なりに考えたのですが、日の出日の入りの時間を12時間とすると1時間に15度日が傾く計算です。4分で1度、太陽の直径は何度になるのかというところでギブアップです。
　地球の自転速度は24時間で4万キロ、時速1667ｋｍ、秒速463ｍともやってみましたがすんなり答えが出て来ません。

回答No.6

kamobedanjoh

興味が尽きないなら，徹底的に学びましょう。
質問して回答を得る程度では，学問的態度とは言えませんから。

回答No.5

kamobedanjoh

南北両極地方では，夏至前後には日が没することがありません。
とすれば，当然緯度と深い関係があることは自明です。

お礼

白夜ですか、一度観てみたいものです。
知床旅情に白夜は明けるとの一節がありましたね、

地軸が傾いているお陰で、日本ぐらいの緯度では
四季の織りなす自然が楽しめるのですね。

地軸も傾きを変えるとか、そのときはどうなるのでしょうか。
興味はつきません。

回答No.4

mide

>太陽側から京都をみると仰角35度ということでしょうか。

太陽側といっても地球からどのくらい離れて見るかで角度は違います。35度というのは，地球の中心から計った赤道と京都の間の角度です。

>地球の自転距離は、赤道上が最長つまり最速、緯度が高くなるほど短くなる

そうです。同じ速度で回転しても，地球上の日の当たる部分から当たらない部分への動き方（これが日の沈む速さに相当）は赤道上が速く緯度が高いほどゆっくりになります。地球儀に一方から光を当てて回しながら考えると理解しやすいのではないでしょうか。

斜めに沈むのは太陽側からは把握しにくいと思います。それは上下や方位が地球上の観測地点ごとの相対的な方向でそれが動いていくからです。むしろ観測地点の視点で天球が動くと考える方が理解しやすいでしょう。

http://www.art-kobo.co.jp/web_zuhan_kobo/html/products/detail.php?product_id=4363

の図にあるように，地球上の1点から見た太陽，星など天体は北極星の方向，つまり天の北極とその反対方向である天の南極を軸として回転運動しています。赤道と極を除き，北極星は真北に斜め（北緯と同じ角度）にあるので天体は東から昇るときも西に沈むときも斜めに動きます。この斜めの動きのため沈むのに時間がかかります。

なぜ北の空に斜めに北極星があってそれを中心に天体が回るかというと，観察地点が地球の「斜め」の位置にあり地球が北極-南極の軸で回っているから。北緯の値が大きくなるほど北極星の位置は天頂に近づき，北極で観測すれば北極星は真上で太陽も星も水平に動き昇り・沈みはありません（季節変動を除く）。赤道上で観測すれば北極星は水平線上にあり，全ての天体は垂直に昇り・沈みますから太陽が沈むのも速いのです。

お礼

理解しやすいご回答ありがとうございました。

赤道上、南極大陸で夜空を観てみたいですね。

回答No.3

mide

その通りで，高緯度になるほど沈むのに時間がかかります。それは，高緯度であるほど太陽が斜めに沈んでいくからです。

一番単純な場合で春分・秋分に赤道上にいると，太陽は沈むとき真下方向に，つまり水平線に対し垂直に沈んでいきます。太陽は1時間に15度動くので，視直径約0.53度動くのに2分強かかります。これが北緯35度（京都程度）だと垂直より35度斜めに沈んでいくので 1/cos35° で1.2倍ほど長くかかります。

夏至や冬至に近づくほど斜めの度合いは大きくなり，緯度の違いによる差も大きくなります。夏至のころで北緯35度では約3分かかって沈みます。とはいえ沈む場所の地形によっても当然変わりますし大気の屈折によっても変わります。

高緯度になると太陽の動く線が地平線に近い斜めになり，沈むのに長くかかります。さらには横に動きながら沈み始めて完全に水平に動き，また斜めに昇っていく動きをすることもあります。この場合太陽が沈まないので白夜ということになります。

お礼

ご丁寧なご回答ありがとうございました。

太陽側から京都をみると仰角35度ということでしょうか。
京都からはその逆で1/cos35°と理解すればよろしいのでしょうか。

頭が硬くなってますので斜めに沈むイメージがつかめません。

補足

ご回答を参考に再考したのですが、地軸が垂直として（傾きは別途検討する）

地球の自転距離は、赤道上が最長つまり最速、緯度が高くなるほど短くなる、

ということでどうでしょうか。

回答No.2

Hayashi_Trek

日の出日の入時間は緯度によって異なります。
季節によっても異なります。

参考URL：

http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/koyomix/koyomix.html

回答No.1

mpascal

まず、地球は、夏至、当時の日に太陽に対して約２３．５度傾いて時点していることを頭に入れて下さい。
（春分、秋分の時は傾き０度）

手元にテニスボールのようなものがあれば、部屋を暗くして、懐中電灯で光を当てながらボールを回しながら考えるとわかると思います。