中3理科「地軸の傾きと季節」太陽の南中高度の変化

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中学3年理科。天体で登場する地軸の傾きと季節の変化を学習します。

  • 重要度★★★☆
  • レベル★★☆☆
  • ポイント:地軸の傾きの変化で光の量が変化する仕組みをマスター!

授業用まとめプリントは下記リンクからダウンロード!
授業用まとめプリント「地軸の傾きと季節」

地軸の傾き

地球の自転軸を地軸といいました。地軸は北極と南極を結ぶ線で、地軸を回転軸として地球はコマのようにその場で一回転しています。この地軸ですが、下の図のように少し傾いています。

地軸の傾き

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地軸が傾いている角度

地軸が傾いている角度は、横の線である公転面からは66.6°で、縦の線である公転面に立てた垂線からは23.4°になります。南中高度の計算で使いますので覚えておきましょう。

  • 公転面から地軸は66.6°傾いている。
  • 公転面に立てた垂線から地軸は23.4°傾いている。

地軸の傾きと季節の変化

地球は地軸を傾けたまま、太陽の周りを1年かけて公転しています。そのせいで、太陽の日の出・日の入りの位置や南中高度が変化し、季節の変化が生じます。

地軸の傾きと南中高度

北極側の地軸が太陽の方向に傾いている場合(上図の左側の場合)、太陽の南中高度が大きくなります。南中高度が大ききなると、地球に降り注ぐ太陽の光が多くなり気温が上昇になります。また、お昼の時間も長くなっていて、やはり光の量が多くなります。

これに対して、北極側の地軸が太陽と反対方向に傾いている場合(上図の右側の場合)、太陽の南中高度は小さくなります。南中高度が小さくなると、地球に降り注ぐ太陽の光が少なくなり気温が低くなりになります。また、お昼の時間は短くなっており、やはり光の量が少なくなっています。

このように、地球が地軸を傾けたまま太陽の周りを公転しているので、太陽の南中高度や、お昼の時間が変化し季節の変化が生じるのです。

季節によって変わる太陽の動き方

季節によって太陽の動き方がどのように変化するのかを、天球を使って表してみます。日本がある北緯35°付近での太陽の動き方を表します。

季節による太陽の動きかた

  • 春分の日(3月)・秋分の日(9月)
    太陽が真東から昇り真西に沈む日で、お昼と夜の時間がともに12時間で等しくなります。
  • 夏至(6月)
    太陽が最も北寄りから昇り、最も北寄りに沈む日で、お昼の時間が最も長くなり、南中高度も最も高くなる日です。
  • 冬至(12月)
    太陽が最も南寄りから昇り、最も南寄りに沈む日で、お昼の時間が最も短くなり、南中高度が最も低くなる日です。

地軸の傾きと季節 動画で確認

地軸の傾きの季節まとめプリント

地軸の傾きと地球の公転によって起こる現象をまとめやすく作成しています。動画を見る際に活用すれば理解度が上がります。

授業用まとめプリントは下記リンクからダウンロード!
授業用まとめプリント「地軸の傾きと季節」

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