冬至が過ぎました

冬至が過ぎ、昼の時間がだんだん長くなります。

しかし、日の入り時刻の最も早いのは12月上旬で、日の出時刻の最も遅いのは1月上旬です。地域によって多少違うようですが、1ヶ月くらいの差があるのですね。

日の入り時刻が最も遅くなる時期はなかなか実感できませんが、日の出の最も遅くなる時期は電車通勤していた頃に、山から太陽が出る時刻が1月5日～10日頃に最も遅くなっていたので、それなら日の入り時刻の最も早いのは冬至より前のはずだと考えて、国立天文台のサイトで調べてみると、

滋賀県大津市における冬至日の
日の出　７：００
日の入り　１６：４９
となっているので、
日の出から正午までは5時間、正午から日の入りまでは4時間49分となっています。時計上は日の出から正午までの時間が11分長いです。本来、日の出から南中までと南中から日の入りまでの時間は(ほとんど)同じなので、南中の時刻が正午からずれていることになります。

朝の方が長いので、南中の時刻は正午よりやや早め、11時55分頃です。

南中する時刻が時計の正午からずれるので、午前と午後の太陽が出ている時間に差が出るのですね。では、それはなぜだろうと調べてみると、面白いことがわかりました。

1.ケプラー運動による南中時刻の変化

太陽を回る地球の軌道は楕円形で、公転速度は太陽に近いと速く、遠いと遅くなります。1月に太陽に最も近づき、7月に最も遠ざかります。地球軌道は円軌道に近いのですが、積み重なって最大10分近く南中時刻が変わるのですね。

2.地軸と公転軸の間に傾きがあることによる南中時刻の変化

地球の自転軸が公転軸に対し23.4度傾いていることによる変化です。これはちょっと理解に時間がかかりました。サイトの記事を何度も読み返しました。

両方を合わせた南中時刻の変化

1年に1サイクルの曲線と2サイクルの曲線を足すので、複雑な曲線になりますね。最大16分ほど南中時刻がずれています。また正午に南中するのは年に4回しかないことがわかります。

太陽の動き(=太陽に対する地球の動き)は日々異なるため、時計が精密になった現代では、太陽の動きを均した平均太陽時というものを使用しています。日々使用する全ての時計は平均太陽時が元になっているので、太陽が南中する時刻が毎日少しずつ変わっています。

もし太陽の動きで時計を作ると、1秒、1時間が毎日変動するというややこしいことになります。

詳しくは　→　ここ
国立天文台のサイトです。