日脚（ひあし）が伸びる　２００４．３．１３

　室蘭の吉田さんからこんなメールが届きました。

【吉田】

「このごろ「回帰線」とか「太陽高度」とかが気になって仕方がないなのですが……　（春分の日には，太陽の南中高度を　ぜひ測ろうと考えています。この高度がわかれば，自分の居るところの緯度が　わかるはずなんです……多分）

　　けさ　北海道新聞を見ていたら「札幌の三月の初めと終わりの昼の長さは，約１時間半も伸びる。一年で日脚の伸びが最も大きく，「光の春」とされる由縁だ」と　書いてありました。

　　ええっ！季節によって昼間の長さの変化が，ちがうノッ！！　　「１年間を通して一定の割合で夜昼の変化がおきる」とばっかり思いこんでいた僕には　のけぞるほどの　驚きでした。　なんでそうなるのか，今朝から地球と太陽が頭の中で　グルグルまわっています(^^;)
「春が　どんどん昼が長くなるなら，多分　秋がドンドン短くなるんだろう。変化をグラフに描いたら，サインカ−ブみたいになるんじゃないか」と　勝手に推測してみたりもしています。　さてさて，なんで３月は「日脚が伸びる」のでしょうか？

【林】゜　　
実は、ぼくは日脚と言う言葉は、知りませんでした。ヒキャクと読むのですか？

【吉田】゜
　　国語辞典でひいてみました。 　　「日脚・日足」ひあし　

　　　　１．太陽の東から西へ移動すること。またその速さ。
　　　　２．昼間の時間> 　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　とありました。

　　　　　　　　　　　　「やまとことば」なのかもしれません。

【林】
なるほど！　ぼくが知らなかっただけで、「日脚がのびましたねぇ−」とか、日常会話で使うのかもしれませんね。ATOKでひらがな漢字変換もできました。  

うまく、説明できるかどうかわかりませんが、「日脚の伸びる」イメージとしては、次のようなものです。  

天動説的現象論的説明

日中の時間は、太陽高度ず高くなるほど、長くなります。夏至の時が一番長いのです。でも、夏至のころの日脚の伸び（太陽高度の変化）は、ほとんどないのです。でも、春分、秋分のころの太陽高度の変化は、大きい。   これは、天動説的現象論的説明です。  

地動説的説明

地動説的説明は… ウ〜ん。難しい！　これは、本などで私はまったく見たことがありません。これは、難しい！　数学の世界か？！

  しばらく考えて、やっとわかりました。太陽の周りを回る地球は、約２３．５°傾いて自転しています。この軸は、周期約２万６０００年でゆっくり、ゆっくりと、「コマの首振り運動」と、同じように回っています（「日月歳差」と呼ばれる現象です)。この軸の延長線上にたまたまある星が北極星と呼ばれ、長い年月の後には、ちがう星が北極星になります。８０００年後には、はくちょう座の１等星デネブが北極星と呼ばれることになるでしょう。

しかし、１０年や１００年では、ほとんど問題にならない動きです。

日常的には、この軸の方向は、いつも一定で、この地球の傾きが季節（日脚が伸びたり縮んだり）の原因です。

季節の原因

下の図左の所に、地球が来ると、北半球にたくさん太陽の光があたり、北半球は、夏となります。北極には、いつも太陽の光があたり、夜はありません。一方南極は、太陽の光がまったくあたらず、夜ばかりです。

右の位置に地球がくると、こんどは、逆に北極には、太陽の光がまったくあたらず、夜ばかりです。南極は、太陽の光があたり、いつもあたり夜はありません。日本あたりも昼より夜の方がながくなり、冬となります。

春と秋には、その中間で、太陽の光は、世界中あたり、夜と昼が同じ時間となります。

この太陽の周りを回る地球から見た、太陽の高度を知りたいのですが、簡単にイメージできるよう、公転を無視して、太陽から見た、公転している時の地球の傾きだけを考えてみることにしましょう。（太陽から、地球を追いかけてビデオに撮るイメージです）

すると、これは丁度、下の図の様に、１年で、こまが傾いてグリグリと回っているのと同じように見えます。

発泡スチロール球の竹串を刺して、地球の模型を作り、分かったのですが、

冬至、夏至のころ(図右)は軸の傾きの変化は主に横方向で、これは太陽高度に影響が少ない。けれども、春分・秋分のころ（図左）は、前後手前の方向でこれは、まともに太陽高度に影響します。

吉田さんの質問のおかげで、「どうして、春に日脚が伸びるのか」、地動説的イメージを持てるようになりました。「ありがとう」と言いたいです。

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