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南中時刻

一般小学生

まとめ

南中時刻
天体が観測地点の子午線を通過し、その高度が最大となる瞬間の時刻

解説

南中時刻は、天体が日周運動によって真南(子午線)を通過するタイミングを指します。太陽の場合、一日のうちで太陽高度が最大になり、影の長さが最も短くなる瞬間です。計算上は「(日の出時刻 + 日の入り時刻)÷ 2」で求めることができます。

日本の標準時は東経135度(兵庫県明石市)を基準としていますが、地球は24時間で360度自転しているため、経度が1度異なるごとに4分の時差が発生します。東に位置する地点ほど太陽と早く正対するため南中時刻は早まり、西に位置する地点ほど遅くなります。

比較項目 東にある地点(例:東京) 西にある地点(例:長崎)
南中時刻の傾向 早くなる 遅くなる
理由 地球の自転により先に太陽と正対するため 自転によって遅れて太陽と正対するため
時差の目安 経度1度につき約4分早い 経度1度につき約4分遅い
コラム

南中時刻に関連して重要なのが、気温の変化とのタイムラグです。太陽放射エネルギーが最大になるのは南中時刻(正午付近)ですが、地温のピークはその約1時間後、気温のピークは約2時間後の午後2時頃になります。これは地面が温まってからその熱が空気に伝わるまでに時間を要するためです。

また、月の南中時刻は、地球の自転と月の公転の向きが同じであるため、毎日約50分ずつ遅れます。試験問題では、表から日の出・日の入り時刻を読み取り、滞空時間を計算した上で南中時刻を導き出すプロセスが頻出します。日をまたぐ計算(例:翌日の0時30分に沈む場合など)では、24時間を足して計算する手法が有効です。

小学生のみなさんへ

太陽が真南にきて、一番高く上がったときの時間を「南中時刻」といいます。このとき、地面にできる影の長さは一日の中で一番短くなります。

南中時刻は、日の出から日の入りまでのちょうど真ん中の時間です。例えば、朝6時に太陽が出て、夕方6時に沈む日の南中時刻は、お昼の12時になります。

実は、住んでいる場所によって南中時刻は少しずつ違います。地球は回っているので、東にある東京の方が、西にある福岡よりも早く太陽が真南にやってきます。日本の基準である兵庫県明石市から、経度けいどが1度ずれるごとに、時間は4分ずつ変わるのです。

また、月も毎日南中しますが、月は地球のまわりを回っているため、太陽よりも毎日50分くらいずつ遅れて真南にやってきます。

ルラスタコラム

一番暑いのは南中時刻じゃない?太陽が一番高いのはお昼ごろですが、地面や空気が温まるのには時間がかかります。そのため、一日のうちで一番気温が高くなるのは、南中時刻から2時間くらいあとの午後2時ごろになるんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 太陽の南中時刻を、日の出の時刻と日の入りの時刻を使って求める計算式を答えなさい。
(日の出の時刻 + 日の入りの時刻)÷ 2
【応用】 東経135度を基準としたとき、東経140度の地点での南中時刻は、基準地点と比べてどのようになりますか。理由とともに答えなさい。
20分早くなる。理由は、地球は西から東へ自転しており、東にある地点ほど早く太陽と正対するため。経度1度の差で4分の時差が生じるため、5度×4分=20分となる。
【実践】 1日のうちで太陽高度が最も高くなる時刻と、気温が最も高くなる時刻が一致しないのはなぜですか。その理由を簡潔に説明しなさい。
太陽放射によってまず地面が温まり、その熱が空気に伝わって気温が上がるまでに時間のズレ(タイムラグ)が生じるため。一般に気温のピークは南中時刻から約2時間遅れる。

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