地球の運動と季節
なぜ夏は昼が長く冬は短い？星が東から西へ動くのはなぜ？
地球の自転・公転と季節変化を図解で学ぼう。
地球の自転と日周運動
太陽や星が動いているのではなく、地球そのものが1日1回転（自転）しているために、空の星が東から西へ動くように見える。これが日周運動である。
地球は北極から見て反時計回りに自転（周期24時間）。そのため太陽・月・星が東から西へ動くように見える——これを日周運動という。
⏱️ 日周運動のポイント
- 太陽・星は1時間に約 15° 東から西へ動く（360° ÷ 24h = 15°/h）
- 北半球では太陽は東から昇り、南の空を通り西に沈む
- 北天の星（北極星付近）は反時計回りに回る（北半球）
- 南天の星は時計回りに回る（北半球から見て）
高校地学では、天体の位置を赤経・赤緯や地平座標（方位角・高度）で表し、日周運動を天球上の円運動として数式的に扱う。恒星時と太陽時のわずかなずれ（1日あたり約4分）も学習する。高校地学の範囲
地球の公転と季節
地球は地軸が斜めに傾いたまま太陽の周りを回っている。この傾きのせいで、太陽の光の当たり方が季節によって変わり、夏は昼が長く暑く、冬は昼が短く寒くなる。
地球は太陽の周りを約365.25日で公転する。地軸が公転面に対して約23.4° 傾いているため、季節が生じ、南中高度・昼の長さが変わる。
図1：地球の公転と季節。地軸の傾きにより太陽の南中高度と昼の長さが季節で変化する。
📐 南中高度の計算
- 春分・秋分の南中高度 = 90° − 緯度
- 夏至の南中高度 = 90° − 緯度 + 23.4°
- 冬至の南中高度 = 90° − 緯度 − 23.4°
- 例）東京（北緯35.7°）の夏至の南中高度 = 90° − 35.7° + 23.4° ≈ 77.7°
❌ よくある誤解
実際には北半球が夏のとき地球は太陽からやや遠い位置にある（近日点は1月頃）。距離ではなく、地軸の傾きが季節を生み出す本質的な要因。
高校地学では、南中高度の公式を緯度と赤緯（太陽の天球上の位置）を用いた一般式として学び、地球以外の惑星の自転軸傾斜角と季節の有無（例：地軸がほぼ傾いていない水星には四季がない）を比較しながら理解を深める。高校地学の範囲
✅ この単元のまとめ
- 自転（24 h）→日周運動：星が東から西へ1時間に約15° 動く
- 公転（約365日）＋地軸傾き23.4°→季節変化
- 夏至：北半球が太陽に傾く→昼が長く南中高度が高い
- 冬至：北半球が太陽から遠ざかる→昼が短く南中高度が低い
- 年周運動：星座が1日約1° ずつ西へずれ、1年で一周する
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