まとめ
解説
南中高度は、地球の自転軸（地軸）が公転面に対して約23.4度傾いた状態で太陽の周りを公転しているために生じる現象です。北半球においては、夏至の時期に北半球側が太陽に最も傾くため南中高度が最大となり、冬至の時期には最小となります。この角度の差は、地表面が受けるエネルギー密度を大きく左右し、季節の変化をもたらす主要な要因となります。季節ごとの南中高度は、その地点の緯度（φ）を用いて以下の計算式で求めることができます。
| 季節（北半球） | 計算式（北緯φ度） | 影の長さ | 受熱量 |
|---|---|---|---|
| 夏至 | 90 － φ ＋ 23.4 | 最も短い | 最大 |
| 春分・秋分 | 90 － φ | 中間 | 中 |
| 冬至 | 90 － φ － 23.4 | 最も長い | 最小 |
また、太陽以外の恒星にもこの概念は適用されます。例えば、天の赤道上にあるオリオン座のミンタカのような星は、どの季節でも「90 － 緯度」の高度で南中し、約12時間地平線の上に現れます。観測地点の緯度が高いほど南中高度は低くなり、日差しの差し込み方や影の動きに地域差が生まれます。
南中高度が最大になる時刻（南中時刻）と、1日の最高気温が記録される時刻には通常1〜2時間のタイムラグが生じます。これは、太陽放射が直接空気を温めるのではなく、まず地面を加熱し、その地面からの放射熱によって空気が温められるというプロセスを経るためです。同様の理由で、1年を通じても南中高度が最も高い夏至よりも、8月頃の方が平均気温が高くなるという季節的な遅れが発生します。また、経度の違いによって南中時刻には時差が生じます。日本の標準時子午線（東経135度）から離れるほど、太陽が真南に来る時刻は前後します。さらに、地下深くの温度は1年を通して安定しているため、井戸水やトンネルの中の空気が「夏は低く、冬は高く感じられる」という現象も、この地表面の熱吸収と放射の仕組みに関連しています。
太陽が真南にきて、1日の中で一番高くなったときの地面との角度を南中高度といいます。太陽が一番高くのぼるお昼ごろに、この角度は最大になります。
この角度は季節によって変わります。夏は太陽が頭のすぐ上を通るので角度が大きく、冬は太陽が低いところを通るので角度が小さくなります。太陽が高いほど地面を温める力が強くなるので、夏は暑く、冬は寒くなるのです。また、太陽が高いときは影が短くなり、太陽が低いときは影が長くなるという特徴があります。
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