夏が暑くなり、冬が寒くなるのはなぜなのか?

目次
  • 1:季節の生まれる理由
  • 2:太陽光が射す角度
  • 3:おまけ
  • 4:まとめ

北半球では夏が暑くなり、冬が寒くなります。あたりまえのことですが、なぜ熱くなったり寒くなったりするのでしょうか?

日本を例に考えてみたいと思います。

季節の生まれる理由

夏や冬は季節ですね。日本には春夏秋冬の四季があります。この季節が生まれる理由を考えます。

季節が生まれる理由の最も大きな理由は太陽の熱の降り注ぎ方です。

太陽は年中地球を照らしています。

ですから太陽の熱も一様に降り注いでいるかのように思えますが、実は年中同じではありません。

地球は太陽の周りを回っており、その起動を公転面と言います。また地球は北極と南極を軸に自転しています。

自転している軸のことを自転軸と言います。

この自転軸、公転面の法線(公転面に対しての垂直線のことです)に対して少し傾いています。

その傾きは23.43度とされています。

実はこの傾きが季節を生み出している大きな理由なのです。

この傾きによって太陽の光の当たり方が変わります。

太陽光が射す角度

太陽の光が地表面に対してまっすぐ垂直降り注ぐ場合、地面が暖まる効率が高くなります。

しかし太陽の光が斜めから降り注ぐ場合、地面が暖まる効率はまっすぐの時よりも低くなります。

たかだか23度程度の傾きですが、夏には30度以上、冬には氷点下の温度となります。

この傾きをたもったまま公転するので、図を見ていただけるとわかるように、ある時期では日本が太陽と面と向かっているような感じになっています。

natu

つまり太陽の光がまっすぐ降り注ぐことになります。地面を暖めるのに効率がよくなります。つまり温度が上がります。これが夏の時期です。

ある時期では日本が太陽とずれている感じになっています。この状態では地面があまり温まりません。つまり温度が低い状態になります。これが冬の時期です。

この状態の移り変わりが春夏秋冬の変化となっています。

おまけ

赤道付近がいつも暑く四季がほとんど存在しないのは太陽の光の降り注ぐ角度がほとんど変わらないためです。

低緯度ほど傾きが弱いので四季の変化が弱くなります。

逆に高緯度では季節の差も激しくなります。

例えば北極にも夏が存在しますが、緯度が高すぎて太陽が沈みません。夏の期間は常に太陽が出ている状態になります。このことを白夜(びゃくや)と言います。

a0a60feb8e5dd03b8e7bbff0b34167a9_s

北極に限らず北欧など高緯度(66.6度を超える南極圏や北極圏)では白夜になる場所もあります。

高緯度では逆に冬の時期は太陽が上がりません。このことを極夜(きょくや)と言います。白夜と同じく北欧などではほとんど太陽が上がらない時期が2ヶ月程度続く場所もあります。

南極も北極と時期は逆になりますが同じく、白夜・極夜が発生します。ペンギンが極夜の寒い冬をコロニーを形成して耐え忍んでいるのは有名ですよね。

まとめ

  • 季節が発生する大きな理由は自転軸の傾き
  • 自転軸の傾きは23.43度
  • 自転軸が傾いたまま公転するので太陽の光の降り注ぐ角度が変化していく
  • 日本では
  • →太陽の光が最もまっすぐ降り注ぐと夏
  • →太陽の光が最も斜めに降り注ぐと冬