季節が生まれる理由 — 地軸の傾き

距離のせいではない

夏が暑い理由を尋ねると、地球が太陽に近づくからという答えがよく返ってきます。しかし地球が太陽にいちばん近づくのは1月初めで、いちばん遠ざかるのは7月初めです。近いときは約1億4,700万キロ、遠いときは約1億5,200万キロで、差はわずか3パーセント余りにすぎません。何より、距離が原因なら北半球と南半球は同じ時期に夏になるはずですが、実際には韓国が真冬のときオーストラリアは真夏です。季節をつくる本当の原因は距離ではなく、地球の自転軸の傾きです。

地軸は約23.4度傾いている

地球は一日に一回自転し、一年に一回太陽の周りを公転しますが、その自転軸は公転面に垂直ではなく約23.4度傾いています。大切なのは、この軸が公転のあいだ宇宙空間でほぼ同じ方向を指し続けることです。北の端は一年中、北極星の近くを向いています。そのため軌道の片側では北半球が太陽の側に傾き、半年後の反対側では南半球が太陽の側に傾きます。北半球が太陽の側に傾いている時期が北半球の夏で、そのとき南半球は冬です。

日差しの角度が熱の量を変える

懐中電灯を床に垂直に当てると小さく明るい円ができ、斜めに当てると同じ光が広がってぼやけます。太陽の光も同じです。太陽が高いと同じ面積により多くのエネルギーが降り注ぎ、太陽が低いと同じエネルギーが広い面積に広がります。さらに太陽が低いほど、光は空気の層を長く通って弱まります。ソウルは北緯約37.5度にあるため、南中高度は夏至には約76度まで上がりますが、冬至には約29度にとどまります。同じ正午でも、夏と冬の日差しは強さがまったく違います。

昼の長さも変わる

傾きは昼の長さも変えます。北半球が太陽の側に傾くと、一日のうち日の当たる時間が長くなり、逆のときは短くなります。ソウルでは夏至のころ昼が約14時間45分、冬至のころは約9時間35分で、5時間を超える差があります。強い日差しが長く当たる夏は地面や空気が受け取る熱が多く、弱い日差しが短く当たる冬は少なくなります。緯度が高いほどこの差は大きく、北緯約66.6度より北の北極圏では、夏に太陽が沈まない日、冬に太陽が昇らない日があります。反対に赤道付近は一年中昼と夜がほぼ12時間ずつで、季節の差は小さくなります。

夏至・冬至・春分・秋分

年によって日付が一日ほどずれることはありますが、おおよその時期は決まっています。夏至は北半球で太陽がいちばん高く昇り昼がいちばん長い日、冬至はその逆です。春分と秋分には太陽が真東から昇って真西に沈み、地球上のどこでも昼と夜の長さがほぼ同じになります。南半球では夏至と冬至の季節が入れ替わります。

• 春分:3月20日ごろ
• 夏至:6月21日ごろ
• 秋分:9月23日ごろ
• 冬至:12月22日ごろ

いちばん暑い日が夏至ではない理由

日差しをいちばん多く受けるのは夏至ですが、韓国でいちばん暑いのは7月末から8月初めです。いちばん寒いのも冬至ではなく1月です。このように一か月以上遅れるのは、陸と海が熱をためるからです。夏至を過ぎてもしばらくは、昼に受け取る熱が夜に失う熱より多いので熱がたまり続け、受け取る熱と失う熱が等しくなる時期を過ぎてようやく気温が下がり始めます。特に海は温まるのにも冷えるのにも時間がかかるため、海に近い地域ほどこの遅れが大きくなります。

よくある誤解

季節についての誤解の多くは、位置関係を頭の中に正しく描けないことから生まれます。ボールと懐中電灯を用意し、ボールの軸を片側に傾けたまま懐中電灯の周りを回してみると、軸の向きは変わらないのに光を多く受ける側が入れ替わることが簡単にわかります。

• 夏は太陽に近いから暑い:いちばん近いのは1月初め
• 地軸が一年かけて揺れて季節ができる:軸の向きはほぼ変わらない
• 夏至がいちばん暑い:陸と海が熱をためる時間が必要

暮らしでの使い方と注意

太陽の高さが季節ごとに違うことは、暮らしのあちこちで使われています。南向きの家の軒やひさしは、高い夏の太陽はさえぎり、低い冬の太陽は部屋の奥まで入れます。冬に影が長く夏に短いのも同じ理由です。紫外線も太陽が高い夏の正午ごろにいちばん強くなるので、屋外で長く過ごすなら気象機関が発表する紫外線指数を確かめ、帽子と日焼け止めを用意しましょう。日の出と日の入りの時刻は地域と季節によって違うので、正確な時刻は天文関係の公的機関の案内を確かめるのがよいでしょう。