学習目安 | 小: A | 中: S | 高: A

太陽高度

一般小学生

まとめ

解説

太陽高度は、地表面が受け取る太陽放射エネルギー密度を決定する重要な要因です。太陽が天頂に近い(高度が高い)ほど、光が狭い範囲に集中するため、地面を温める効率が最大化されます。逆に、高度が低いときは光が斜めに差し込み、広い範囲に分散されるため、単位面積あたりのエネルギー量は減少します。

1日の変化において、太陽高度は正午に最大となりますが、地温や気温のピークはそれよりも遅れて現れます。これは、太陽の熱がまず地面を温め(地温のピーク:13時頃)、その地面からの放射熱空気を温める(気温のピーク:14時頃)という熱伝導のプロセスに時間を要するためです。この時間差タイムラグ)は、気象現象を理解する上での基礎的な因果関係となります。

コラム

太陽高度は観測地点の緯度季節によっても変化します。緯度が低い(赤道に近い)地域ほど南中高度は高くなり、受け取るエネルギー量も多くなります。また、地球地軸を傾けた状態で公転しているため、季節によって太陽の通り道が変わり、夏至には高度が最も高く、冬至には最も低くなります。経度が15度異なると南中時刻が1時間ずれるといった、天体観測と時刻の関係性も太陽高度の理解には欠かせません。

小学生のみなさんへ

太陽高度とは、地面から見たときの「太陽の高さ」を角度で表したものです。地面を0度として、太陽をどれくらい見上げるかを数字で表します。

太陽は、お昼の12時ごろ(南中なんちゅうといいます)に一番高くなります。太陽が高くなると、地面に当たる光の力が強くなるので、地面がどんどん温められます。そのあと、温まった地面の熱が空気に伝わることで、私たちの周りの気温も上がっていきます。

太陽が一番高いのは12時ごろですが、地面が一番熱くなるのは13時ごろ、気温が一番高くなるのは14時ごろと、少しずつ時間がずれるのが特徴とくちょうです。これは、熱が伝わるのに時間がかかるからなのです。

ルラスタコラム

夏と冬で、部屋の中に差し込む太陽の光の長さが違うことに気づいたことはありますか?夏は太陽が高いので光はあまり奥まで入りませんが、冬は太陽が低いので、部屋の奥まで光が差し込んでポカポカします。太陽の高さは、私たちの生活にも深く関わっているのですね。

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