季節で変わる太陽の通り道The Sun's Path Through the Seasons

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 夏と冬では、太陽が真南に来たとき(南中)の高さはどちらが高いと思いますか。また、日の出の方角は一年中「真東」だと思いますか。Is the Sun higher at noon (when it crosses due south) in summer or in winter? And do you think the Sun always rises due east all year round?💡 夏の昼と冬の昼で、校舎や木の影の長さはどう違ったか思い出してみましょう。Think about how long the shadows of buildings and trees are at noon in summer compared with winter.
2. 夏の昼が長いのは、太陽の通り道がどう変わるからだと思いますか。How do you think the Sun's path changes to make summer days longer?💡 太陽は一定の速さで空を動きます。地平線より上にある通り道の長さに注目しましょう。The Sun moves across the sky at a steady rate. Focus on how much of its path is above the horizon.

2動かしてみようTry it

1. 「一時停止」を押してアニメーションを止め、「季節(月)」を 6月(夏至)、「時刻」を 12:00 にする。「南中高度」「昼の長さ」「日の出」「日の入り」の表示を記録する。Press "Pause" to stop the animation, then set "Season (month)" to Jun (summer solstice) and "Time" to 12:00. Record the "Noon altitude", "Day length", "Sunrise" and "Sunset" readouts.
2. 「季節(月)」を 3月(春分)、9月(秋分)、12月(冬至)に変えて同じ値を記録し、表にまとめる。Change "Season (month)" to Mar (spring equinox), Sep (autumn equinox) and Dec (winter solstice), record the same values, and put them in a table.
3. 6月と12月のそれぞれで「時刻」スライダーを 0:00 から 24:00 まで動かし、太陽が東→南→西と動くこと、地平線より下の通り道(薄い点線)も続いていることを確かめる。For both Jun and Dec, move the "Time" slider from 0:00 to 24:00. Check that the Sun moves east → south → west and that its path continues below the horizon (faint dashed line).
4. 「時刻」を 9:00 にして、6月と12月の「太陽の高度」を比べる。「再生」で一日の動きを通して見る。Set "Time" to 9:00 and compare the "Sun altitude" in Jun and Dec. Press "Play" to watch a whole day.

3確かめようCheck

1. 夏至・春分(秋分)・冬至の南中高度はそれぞれ何度でしたか。What was the noon altitude at the summer solstice, the equinoxes and the winter solstice?→ 夏至 78.4°、春分・秋分 55.0°、冬至 31.6°。春分・秋分の 55° を基準に、夏至と冬至で ±23.4° 変わる。Summer solstice 78.4°, equinoxes 55.0°, winter solstice 31.6°. Relative to 55° at the equinoxes, it changes by ±23.4° at the solstices.
2. 日の出・日の入りの時刻と方角、昼の長さは季節によってどう違いましたか。How did the times and directions of sunrise and sunset, and the day length, differ between seasons?→ 夏至は日の出 4:49(東から北へ 29.0°、北東寄り)、日の入り 19:11(北西寄り)で昼は 14時間21分。春分・秋分は 6:00 真東・18:00 真西で 12時間0分。冬至は 7:11(南東寄り)・16:49(南西寄り)で 9時間39分。Summer solstice: sunrise 4:49 (29.0° north of east), sunset 19:11 (north of west), day length 14 h 21 min. Equinoxes: 6:00 due east and 18:00 due west, 12 h 0 min. Winter solstice: 7:11 (south of east) and 16:49 (south of west), 9 h 39 min.
3. 同じ 9:00 でも、6月と12月で太陽の高度はどう違いましたか。At the same time, 9:00, how did the Sun's altitude differ between Jun and Dec?→ 6月は 49.4°、12月は 17.7° で、夏は同じ時刻でも太陽がずっと高い。In Jun it was 49.4°, in Dec 17.7°: in summer the Sun is much higher even at the same time of day.
4. 夏至の 0:00 では太陽はどこにありましたか。Where was the Sun at 0:00 on the summer solstice?→ 「太陽の高度 −31.6°(地平線の下)」で、北の地平線の下にある。太陽は地平線の下も通り道を回り続けている。"Sun altitude −31.6° (below horizon)": it is below the northern horizon. The Sun keeps moving along its path below the horizon too.

4考えようThink further

1. 季節によって南中高度や昼の長さが変わるのはなぜですか。Why do the noon altitude and the day length change with the seasons?→ 地球が地軸を公転面に垂直な方向から約23.4°傾けたまま太陽のまわりを公転しているため。夏至には北半球が太陽の方に傾き、太陽の通り道が北にずれて高くなり、地平線より上の部分が長くなる。冬至はその逆になる。南中高度は「90° − 緯度 ± 23.4°」で、北緯35°では 78.4° と 31.6° になる。Because Earth orbits the Sun with its axis tilted about 23.4° from the perpendicular to its orbital plane. At the summer solstice the Northern Hemisphere tilts toward the Sun, so the Sun's path shifts north and higher and more of it is above the horizon; the opposite happens at the winter solstice. The noon altitude is 90° − latitude ± 23.4°, giving 78.4° and 31.6° at 35°N.
2. 夏が冬より暑いのは、南中高度が高いことと昼が長いことのどちらとも関係があります。それぞれの理由を説明しましょう。Summer is hotter than winter because of both the higher noon altitude and the longer days. Explain each reason.→ 南中高度が高いと、光が地面に垂直に近い角度で当たり、同じ面積が受け取る光の量が多くなる。昼が長いと、太陽の光を受ける時間が長くなる。どちらも地面が受け取るエネルギーを増やす。With a higher Sun, light strikes the ground closer to perpendicular, so each area receives more light. Longer days mean the ground receives sunlight for more hours. Both increase the energy the ground receives.

よくある誤解Common misconceptions

• 「太陽は毎日真東から昇り真西に沈む」という誤解。真東・真西になるのは春分・秋分のころだけで、夏は北寄り、冬は南寄りから昇り沈む。The idea that the Sun always rises due east and sets due west. That happens only around the equinoxes; in summer it rises and sets toward the north, in winter toward the south.
• 「夏は地球が太陽に近いから暑い」という誤解。季節の原因は地軸の傾きによる南中高度と昼の長さの変化である。The idea that summer is hot because Earth is closer to the Sun. The seasons are caused by the axial tilt, which changes the Sun's noon altitude and the day length.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)