水圏

一般小学生

まとめ

【定義】
地球の表面に存在する海洋、湖沼、河川などの液体の層の総称。大気圏、岩石圏とともに地球の表面構造を形成する要素の一つである。

学習の要点

  • 重要語句:回転楕円体、極半径、赤道半径、地軸の傾き、緯度差
  • 用語の意義:地球の階層構造(大気・水・岩石)を理解し、地球の形状や大きさの測定原理を把握するための基礎概念である。

解説

地球の表面は、気体からなる大気圏、液体からなる水圏、そして固体からなる岩石圏の三つの層に分類される。水圏は主に海洋や湖、川などで構成され、地球の全表面の約7割を占めている。

地球の形状は完全な球体ではなく、自転による遠心力の影響で赤道方向にわずかに膨らんだ「回転楕円体」となっている。具体的な数値で見ると、赤道半径は約6378kmであるのに対し、極半径は約6357kmとわずかに短い。この丸い形状は、月食の際に月に映る地球の影が曲線であることや、水平線のかなたから近づく船がマストの先端から徐々に見えてくることなどから証明される。

地球の大きさの算出には、同一経線上の2地点における緯度差と、その間の距離を用いる。例えば、緯度差が4度で距離が450km離れた2地点がある場合、円周360度に対して「450km × (360 ÷ 4)」の計算により、地球1周の距離は約40,500kmと求められる。これをもとに、円周率を3として計算すると、地球の直径は約13,500kmとなる。

また、地球は地軸を公転面に対して垂直な方向から23.4度(公転面に対しては66.6度)傾けた状態で自転しながら、太陽の周りを公転している。この地軸の傾きが、地球上の様々な天体現象や季節の変化をもたらす基本条件となっている。

補足
水圏に存在する水の約97%は海水であり、淡水は約3%に過ぎない。その淡水の大部分も氷河や地下水として存在しており、私たちが利用しやすい河川や湖沼の形態で存在する水は、地球上の全水量のうちごくわずかである。

小学生のみなさんへ

「水圏(すいけん)」とは、地球の表面にある海や湖など、水がある場所のことです。地球の表面は、空気の層(大気圏)、水の層(水圏)、地面の層(岩石圏)の3つからできています。

地球は大きなボールのような形をしていますが、きれいな丸ではなく、横(赤道)のほうが少しだけふくらんだ、ひしゃげた形をしています。昔の人は、月食のときに月にうつる地球の影が丸いことや、遠くから来る船がてっぺんから見えるようになることから、地球が丸いことをつきとめました。

地球の大きさを計算する方法もあります。たとえば、地球上の2つの場所で、緯度(南北の位置)が4度ちがう場所があり、その距離が450kmだったとします。地球1周は360度なので、450kmを90倍(360÷4)すると、地球1周の長さは約4万500kmだとわかります。

地球は、中心を通る棒(地軸)が少しななめに傾いたまま、自分自身が回る「自転」と、太陽のまわりを回る「公転」をしています。この傾きがあるおかげで、日本には四季があるのです。

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