ポイント解説 - 加藤理数学院

予習シリーズ理科 5 年下第 07 回地球と太陽（2）
解説
＜学習のポイント＞
第 7 回の予習シリーズの解説は，よくできていると思います。そこで今回は，予習シリーズに従って
補足説明をします。説明中の数字の図番号は，予習シリーズの図番号です。
１
太陽の年周運動
（図 1）について
少しわかりにくい説明ですね。下の図を見てください。
（北極の上から見た図です。）地球が X の位
置にあるとき，太陽と同じ方向に A 座があります。もちろん，太陽と同じ方向にありますから，A 座
を見ることはできません。次に，地球が Y の位置まで公転すると，今度は太陽の方向に B 座がありま
す。このように，地球が公転することによって，太陽の方向にある星座は移り変わっていきます。こ
こう どう
の太陽の方向と重なる星座を「黄道十二星座」といい，星占いの星座はこれを指しています。つまり，
ちょうど太陽と A 座が重なるころに生まれた人は，「A 座の人」ということになります。
B座
地球
X
A座
Y
（1）地球の公転
地球の公転の向きは，北極の上から見て反時計回り。（自転と同じ）
びゃく や
北極の地軸が太陽の方に傾いているのが北半球の夏至（北極点は 白 夜＝太陽が沈まない。）
地球が 1 年をかけて公転している軌道をふくむ面を「公転面」という。
地球の地軸は，公転面に対して 66.6 度，公転面に垂直な線に対して，23.4 度傾いている。
（テスト
ではどの角度を聞かれているのか注意！）
（2）地球の公転によって起こる現象
特に補足はありません。
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予習シリーズ理科 5 年下第 07 回地球と太陽（2）
２
解説
季節の変化
（1）太陽の南中高度の変化
春分・秋分の日の南中高度については，前回に学習しました。春分・秋分の日は，太陽光は赤道に
対して平行になっていて，南中高度は「90°－（その土地の緯度）」で求められます。（よくわからな
い人は，第 6 回の練習問題解説を見てください。
）ここでは，夏至と冬至の南中高度について説明しま
す。
夏至の日は，下の図のように，北極の地軸が 23.4°太陽の方に傾いています。すると，赤道も 23.4°
右側が下がり，また，地面を表す青色の線も 23.4°右まわりに回転することになります。したがって，
南中高度（図の X の角度）も太陽光に対して 23.4°大きくなることになります。つまり，夏至の日の
南中高度は，春分・秋分の日の南中高度より 23.4°高くなることになります。逆に冬至の日は，春分・
秋分の日の南中高度より 23.4°低くなることになります。
Y
X
夏至
冬至
春分・秋分の日の南中高度
「90°－（その土地の緯度）」←これが基本
夏至の日の南中高度
「90°－（その土地の緯度）＋23.4°」
冬至の日の南中高度
「90°－（その土地の緯度）－23.4°」
（2）日かげ曲線
問題を解きながら解説します。
（3）日の出・日の入りの方位の変化
右の図は，夏至の日の日の出の状態を表したものです。北極の
地軸が太陽の方に傾いているために，日の出の方向は，真東より
北
西
も北寄りにずれていますね。
（春分・秋分の日の日の出の方向は，
ちょうど真東です。）地軸の傾きは 23.4°ですが，地球は球形を
しているために，平面に描いた右図よりもオレンジ色の太陽光線
東
南
と真東の方向との間の角度は，23.4°よりも少し大きくなり，約
30°北にずれます。ここで，夏至（夏）のイメージから，日の出
の方向を「南寄り」と間違わないようにしましょう。
地軸が太陽光線に対して逆に傾いている冬至の日の出の方角は，真東より約 30°南寄りとなります。
春分・秋分の日は，太陽は真東から出て，真西に沈む。
夏至の日は，太陽は真東より北寄りから出て，真西より北寄りに沈む。
冬至の日は，太陽は真東より南寄りから出て，真西より南寄りに沈む。
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予習シリーズ理科 5 年下第 07 回地球と太陽（2）
解説
春分は 3 月，夏至は 6 月，秋分は 9 月，冬至は 12 月。
下の図は，1 年間の日の出の位置の変化を表したものです。6 月（夏至）は太陽は最も北よりから出
ます。逆に 12 月（冬至）は最も南寄りから出ます。また，春分（3 月）と秋分（9 月）はちょうど真
東から出ます。残りの月も描くと，日の出の位置が毎日少しずつ変化し，1 年経つと同じ位置にもどる
ことがわかると思います。
6月
5月
4月
3月
2月
1月
7月
8月
9月
10 月
11 月
←北
東
12 月
南→
（4）昼と夜の長さの変化
右図は夏至の日の地球の図です。
（太陽光は描いてありませんが，右か
B
ら太陽光が来ていることは，できている影で判断してください。）A～D
A
の各地点で，黒色の矢印とオレンジ色の矢印の長さの割合で，夜と昼の
長さがわかります。
図を見てわかるように，夏至では北の地点ほど昼の長さが長くなり，
A 地点（北緯 66.6 度）以北では，夜がありません。つまり地球が自転し
ても，太陽光のあたる昼の部分しか通らないので，太陽が沈みません。
C
D
逆に D 地点（南緯 66.6 度）以南では，太陽は出てこず，一日中夜です。
冬至の日は，同じ図で影の部分を右側にして考えれば，黒色の矢印が昼の長さ，オレンジ色の矢印
が夜の長さとなり，南の地点ほど昼が長くなるのはわかると思います。
３
地温と気温の 1 年の変化
（1）太陽高度と地温・気温の 1 年の変化
（2）昼・夜の長さと地温・気温の 1 年の変化
前回，1 日の中で太陽高度の最高（12 時頃）→最高地温（13 時頃）→最高気温（14 時頃）という勉
強をしました。1 年の間でも，太陽高度の最高（6 月：夏至）→最高地温（7 月）→最高気温（8 月）
というように変化します。
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予習シリーズ理科 5 年下第 07 回地球と太陽（2）
４
解説
地球各地の太陽の動き
予習シリーズとは少し違う解釈をしてみましょう。これが理解できれば，地球上の各地点ごとに覚え
るのではなく，1 つの図を元に，どの地点の太陽の動きも考えることができます。
右の図は，赤道上の地点の太陽の動きを表したものです。
・緑の線→春分・秋分
太陽は真東から出て，南中高度は（ 90 - 0 = ）90°，つまり真
上を通って，真西に沈みます。
西
北
南
東
・赤の線：夏至
太陽は真東より北寄りから出て，南中高度は，
（ 90 - 0 + 23.4 = ）
113.4°→南の地面から真上を通り越して、北の地面から 66.6°北
中。そして真西より北寄りに沈みます。
・青の線：冬至
太陽は真東より南寄りから出て，南中高度は，
（ 90 - 0 - 23.4 = ）66.6°，そして真西より南寄りに
沈みます。
黒色の点が日の出，紫色の点が日の入りを表しますから，黒→紫（上側）が昼間，紫→黒（下側）
が夜の間の太陽の動きです。どの季節も昼と夜の長さはほぼ同じです。
次に右の図を見てください。
この図で，赤道上の地点の地面は赤色，北緯 45 度の地点の地面は緑色，
北極点
北極点の地面は青色で示してあります。赤と緑の線の角度を比べると，緑
の線は，赤の線より北の地面が 45 度下がっています。これを右上の図で，
北の地面を 45 度下げて描いたのが，下の図 A で，図 A を反時計回りに 45
度回したのが図 B です。（そうすると，地面が水平になりますね）
西
西
北
南
O
北
南
東
東
45 度下げる
図 A
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図 B
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予習シリーズ理科 5 年下第 07 回地球と太陽（2）
解説
同じように，北の地面を 90 度下げたのが図 C で，図 C を反
時計回りに 90 度回転させ，地面を水平にしたのが図 D です。
これが北極点での太陽の動きになります。
図 D を見ると、太陽は自分のまわりを左から右に向かって動
西
北
南
東
き、夏至の日から日に日にその高度は下がっていって、秋分の
日には水平線に沿って動き、その後、秋分の日まで太陽が昇っ
90 度下げる
てこないことがわかります。
また、図 D には方位が書いてありませんが，北極点に立つと，
どの方角も「南」です。（どちらに向かって歩いても，南極点
図 C
に着くはずですね。）
もうおわかりかと思いますが，南半球の太陽の動きを調べるには，今まで
と逆に南の地面を下げて考えれば良いわけです。はじめは考えにくいかもし
れませんが，これを理解すると，後々とても楽です。頑張ってマスターして
ください。
図 D
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