一年中秋分の日だったら（２０１４年鹿児島）
今日、２０２１年９月２３日は秋分の日です。一年の中で２回、太陽が真東から上って真西に沈む日、昼の長さ１２時間、夜の時間１２時間です。
こういう特別な日に関する問題は例年、よく出題されます。
今日は「一年中、秋分の日だったら」というのを考える問題についてみていきましょう
２０１４年鹿児島県の大問２です、
夏至の日,北緯32.0° のある地点で透明半球を使って太陽の動きを調べた。図のCは透明半球 の中心であり,曲線EIGはこの日の太陽の動きを記録したもの: である。ただし, I は太陽が南中したときの位置である。
透明半球の実験の仕方
1 透明半球に太陽の位置を記録するとき,ペン先のかげが図のどこと一致するように印をつけるか。A~Iから選べ。
透明半球の中心Ｃは観測者の位置を示している。その場所に影が来るように観測する。
南中高度はどの角度か？
2 この日の太陽の南中高度を表しているものはどれか。
１ ∠AHI ２ ∠AFI ３ ∠ACI ４ ∠CA I
観測地の角度を測るので ∠〇Ｃ〇 になっているものを選ぶ ∠ＡＣＩの３
秋分の日の日周運動
3 この地点で, 秋分の日の太陽の動きを透明半球に記すとどのようになるか。解答欄の図に 実線でかけ。ただし,解答欄の図は,この透明半球をBの方向から見たものである。また, 点線は夏至の日の太陽の動きを記録したものである。
この地点は北半球である。
真東がＢ
真東がＤ
真北がＨ
真南がＡ
東西南北が書かれていないときは、太陽が高度が一番高いところに来るのが南だ
ということからＡが南、南に向いて右が西、左が東、後ろが北である。
これは 星の運動を考えるときに重要
星は左から右に動くと表現せず、東から西に動くと表現するからである。
見ている方向によって左と右は逆になるが 東と西は 変わらないからである。
ＥＩが夏至の日の太陽の運動
これに平行でＢを通る直線を書く
一年中が秋分の日
4 地球は,公転面に対して垂直な方向から地軸を23.4° 傾けたまま公転をしている。地軸の 傾きが 0° であると仮定すると,この地点での太陽の南中高度はどのようになるか。
ア 年間を通して23.4° で変化しない。
イ 年間を通して58.0° で変化しない。
ウ 1年の間に23.4°~32.0 の範囲で変化する。
エ 1年の間に32.0° ~58.0° の範囲で変化する。
南中高度は常に
９０ー緯度である。北緯３２度で観測しているので
９０ー３２＝58.0°で変化しない。
夏至では ９０－緯度＋23.4＝56＋23.4＝79.4°
冬至では ９０－緯度ー23.4＝56-23.4＝22.6°
１２月 冬至 22.6度で最低 南東からのぼり、南西に沈む この日から南中高度が上がり続ける
３月 春分 ５６度 真東から上り真西に沈む
６月 夏至 79.4度で最高 北東から上り北西に沈む この日から南中高度が下がり続ける
９月 秋分 56度 真東から上り真西に沈む
１２月 冬至 22.6度 南東から上り、南西に沈む
- 日がどこからのぼってくるのか
- どこにしずむか
- 南中角度はどう変わるか
これはしっかり覚えよう。
夏は高度が大きいから 足して大きくする というのを頭に入れておく。
冬はその反対だ
