中学理科 / 地学分野
Unit 39
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。
🔄 自転🌍 公転📐 南中高度
1
地球の自転と日周運動
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）
2
地球の公転と季節
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°
✅ 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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