薄明とは？ 空が暗くなるまでの三つの段階

日没と同時に暗くならないのはなぜか

地上から太陽が見えなくなっても、高い大気の層にはまだ太陽光が当たっています。その空気が光を散乱し、地表や空を明るくします。太陽がさらに深く沈むほど、照らされる大気は高く、薄い層になり、届く光も少なくなります。薄明は一定の明るさが続く状態ではなく、太陽の地平線下の高度に伴って進む連続的な変化です。

この変化の一部は肉眼でも見えます。日没後、太陽と反対の東の空に目を向けると、青灰色の帯が地平線からせり上がり、その上に桃色の帯が見えることがあります。下の帯は地球の影、上はビーナスベルトです。太陽が沈むほど影は高くなり、やがて暗くなる空に溶け込んでいきます。

薄明の基準にするのは、数学的な地平線に対する太陽中心の幾何学的高度です。大気差は含めません。日の出・日の入りの計算で使う−0.833°とは、基準の意味が異なります。薄明の境界は−6°、−12°、−18°という角度で定義されます。

三つの薄明

市民薄明。 太陽が地平線付近から高度−6°に達するまでの夕方、または朝の逆の過程です。地上にはかなり明るさが残り、晴れていれば屋外の景色が見分けやすい段階です。金星などの明るい惑星や、特に明るい恒星が見え始めます。実際にどの程度の作業ができるかは、天候、周囲の光、個人の視覚などによって変わります。日の入りから数える場合、太陽中心はすでに約−0.833°にあります。

航海薄明〈−6°〜−12°〉。 名称は航海に由来します。海の水平線を見分けながら、恒星の高度を六分儀で測ることができる時間帯の目安です。地上の細部は見えにくくなり、星座がはっきりしてきます。写真では、濃い青の空を生かしたい時間帯の一部に当たります。

天文薄明〈−12°〜−18°〉。 肉眼ではすでにかなり暗く感じますが、天の川や黄道光などの淡い光、感度の高い観測には、まだ散乱した太陽光が影響します。太陽が−18°より深く沈むと、その影響は通常ごく小さくなり、天文夜に入ります。

夕方はこの順序で進み、朝は逆になります。明け方の天文薄明は、太陽が高度−18°を上回ると始まります。

薄明の長さは何で決まるか

太陽が地平線をどのくらいの角度で横切るかが重要です。赤道付近では太陽の道筋が地平線とほぼ直角になり、短い間に沈みます。中緯度では斜めに横切るため、同じ高度の差を移動するのに時間がかかります。

一般に赤道から遠ざかるほど、同じ6°の高度差を通る時間が長くなります。さらに季節も関係します。日本でも、札幌と那覇では薄明の長さが違い、同じ場所でも一年を通して一定ではありません。中緯度では春分・秋分の近くに短くなり、夏至・冬至付近では長くなる傾向があります。ただし「春分の日が必ず最短」といった単純な言い換えはできません。

東京の日没に一定の分数を足して、毎日の暗くなる時刻を決める方法は正確ではありません。撮影や観測では、目的に合った薄明の境界を、その日付と地点で確かめる必要があります。

夜になっても、天文夜にならない場所

夏至付近の高緯度地域では、真夜中でも太陽が地平線のすぐ下を通ります。北に行くほど、また夏至に近づくほど、太陽が最も低くなる高度も高くなります。北緯約50°の地域では、夏に太陽が−18°まで沈まず、夕方の天文薄明がそのまま朝の薄明につながる時期があります。

さらに北緯約54.6°より北では、夏至に−12°を下回らない場所が現れます。もっと高緯度では、市民薄明が一晩中続く白夜に近い明るさになります。この説明は北欧などの高緯度地域の話で、日本全国の夏に当てはまるわけではありません。日本から北欧へ星空旅行をするなら、「日が沈むから十分暗い」と考えないことが大切です。

南半球にも同じ現象があり、季節は逆です。月明かりや人工の光とは別に、太陽が十分深く沈むかどうかが観測条件を左右します。

星を見る・写真を撮るときの目安

• 月や明るい惑星は、まだ薄明が残っていても観測できます。水星と金星は太陽から大きく離れないため、薄明中の観測が重要です。ただし「薄明にしか地平線上にない」という意味ではありません。
• 天の川や淡い天体の撮影では、天文薄明の終わりを確認し、月の位置と明るさも考えます。明るい月は、遅い時間帯の薄明より強く空を照らすことがあります。淡い星団やオーロラへの言及は一般的な観測の説明で、アプリの収録対象を意味しません。
• 現地には明るさが残るうちに着き、足元や周囲の地形を確認しましょう。目が暗さに順応するには時間が必要で、十分な暗順応にはおよそ20〜30分かかります。夜間の立ち入りや安全にも注意が必要です。