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地軸

地軸

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

地軸
地球自転する際の回転の軸となる、北極南極を結ぶ仮想的な直線
  • 公転面に対して垂直な方向から約23.4度傾いた状態で維持されている
  • この傾きを保ったまま公転することで、季節による太陽の南中高度や昼夜の長さの変化が生じる
  • 北側の延長線上には北極星が位置するため、北半球では天体運動の不動の中心となる

解説

地球は地軸を中心に西から東へ1日に1回自転しており、これが天体の日周運動を引き起こします。地軸の最大の特徴は、地球の公転面に対して約23.4度傾いていることです。この傾きを保ったまま太陽の周りを公転することで、季節ごとの太陽高度の変化が生まれます。

季節 地軸の向き(太陽に対して) 南中高度の計算式 昼の長さ
夏至 太陽側に傾く 90-緯度+23.4 最も長い
冬至 太陽と反対側に傾く 90-緯度-23.4 最も短い
春分・秋分 傾きが影響しない 90-緯度 約12時間

また、太陽高度が最も高くなる正午ごろから、地温気温の順にピークが遅れて訪れます。これは太陽のエネルギーがまず地面を暖め、その熱が空気に伝わるまでに時間がかかるためです。

コラム

地軸の傾きは、観測地点での太陽の動きに直接影響します。北緯36度東京を例にすると、夏至の南中高度は77.4度、冬至は30.6度となります。また、北極星の高度はその地点の緯度と一致するため、東京では常に高度36度の位置に北極星が見えます。

さらに、地軸に関連して地球の大きさを求めることも可能です。緯度差が4度の2地点間の距離が450kmである場合、地球1周(360度)は450×(360÷4)=40500kmと計算できます。円周率を3と仮定すれば、地球の直径は約13500kmと推定されます。このように、地軸や緯度の概念は天文学だけでなく、地球そのものの大きさを測る基礎にもなっています。

小学生のみなさんへ

地球は、コマのようにくるくると回っています。この回るときの中心になる棒のような線を「地軸」といいます。実際には棒が刺さっているわけではなく、北極と南極を結んだ見えない線のことです。

地軸の一番大切なポイントは、まっすぐではなく、少しだけななめにかたむいていることです。この「ななめ」のおかげで、日本には春・夏・秋・冬という四季があります。もし地軸がまっすぐだったら、一年中ずっと同じ暑さや寒さが続くことになってしまいます。

また、地軸の北のほうをずっとたどっていくと、そこには「北極星」があります。地球が回っても地軸の向きは変わらないので、北極星はいつも同じ場所で光って見えるのです。

ルラスタコラム

地球の地軸は、約23.4度かたむいています。でも、ほかの惑星を見てみると、天王星のように横だおしになって回っている星や、金星のように地球とは反対向きに回っている星もあるんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 地軸は、公転面に対して垂直な方向から約何度傾いていますか。
約23.4度
【応用】 地軸が傾いていることと地球の公転によって、地球上に四季の変化が起こるのはなぜですか。
地軸が傾いたまま公転することで、季節によって太陽の南中高度や昼夜の長さが変化し、四季が生じるため
【実践】 北緯36度の地点において、冬至の日の太陽の南中高度を求める計算式を答えなさい。
90 - 36 - 23.4

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