太陽と昼の長さ
春分・夏至・秋分・冬至は、何で決まる?
まず知っておきたいこと
二至二分は、太陽の年周運動で定まる四つの瞬間です。春分・秋分は太陽が天の赤道を通過し、夏至・冬至は赤緯が最も北、最も南になる節目です。北半球と南半球では季節が逆になります。Apphemerideでは、正確な時刻と次の節目までのカウントダウンを確認できます。
太陽の通り道にある四つの点
一年の間に、太陽は背景の恒星に対して**黄道**に沿って一周します。地軸が約23.4°傾いているため、黄道は天の赤道に対して斜めになり、太陽の赤緯が北と南へ変化します。
- **春分点〈黄経0°〉**:太陽が天の赤道を南から北へ通過する点です。北半球では春分に当たり、3月分点とも呼べます。
- **夏至点〈黄経90°〉**:太陽の赤緯が最も北になります。北半球では夏至、6月の至点です。
- 秋分点〈黄経180°〉:太陽が天の赤道を北から南へ通過する点です。北半球では秋分、9月分点です。
- 冬至点〈黄経270°〉:太陽の赤緯が最も南になります。北半球では冬至、12月の至点です。
6月・12月という月名による表現なら、南半球で季節が逆になることによる混乱を避けられます。精密な時刻を定める際は、地球中心から見た太陽の視黄経を使います。章動や光行差など、小さな補正も関係します。
一日ではなく、一つの瞬間
日本語では「春分の日」「夏至の日」と、一日全体のように呼ぶことがよくあります。しかし天文学上の二至二分は、地球全体に共通する一つの瞬間です。同じ瞬間でも、タイムゾーンによってカレンダーの日付が違う場合があります。
日本で日付を確認するときは、日本の時刻表示に合わせます。海外の天文資料にある日付が違っていても、別の現象を指しているとは限りません。なお、天文学上の瞬間、暦上の呼び方、祝日として扱われる日は、同じ文脈ではありません。
「至」は、太陽の高さや出入りの方向の変化が遅くなり、その後に向きが変わる節目です。春から高くなってきた太陽が夏至付近でほとんど変化しなくなり、その後は低くなります。
毎年、日付や時刻が少し変わる理由
季節の巡りの基準となる回帰年は、約365.2422日です。365日の暦より少し長いので、同じ節目の時刻は、通常の年には約6時間ずつ後ろへずれます。うるう年に2月29日が入ると、そのずれが暦に対して戻ります。
グレゴリオ暦では、400年間に3回のうるう日を省く規則も使い、長期的な季節とのずれを抑えています。このため、二至二分の日付は固定ではありません。「毎年必ず3月21日が春分」と覚えるのは正確ではなく、年とタイムゾーンを指定して確かめる必要があります。
季節の長さは同じではない
四つの区間は、一年を等しく四分したものではありません。北半球の天文学的な区分では、春は約92.8日、夏は約93.6日、秋は約89.8日、冬は約89日という違いがあります。
理由はケプラーの第2法則です。地球は1月初めの近日点付近で速く、7月初めの遠日点付近で遅く公転します。北半球の夏が暖かいのは、地球が太陽へ近づくからではありません。むしろ北半球の夏には地球は遠い側にあります。季節を生む主因は、日射の角度と昼の長さです。
地球と太陽の距離は、近日点付近の約1億4700万kmから、遠日点付近の約1億5200万kmまで変わります。受ける太陽放射には約7%の差が生じますが、中緯度で季節ごとに変わる日射角の影響のほうが大きくなります。
また、気象統計では3〜5月を春、6〜8月を夏、9〜11月を秋、12〜2月を冬とする区分が使われます。日本の二十四節気による立春なども、二至二分を境とする四季の説明と同じ意味ではありません。文脈を区別して理解しましょう。
太陽の動きから季節を感じる
安全な方法で日の入りの方向を記録すると、地平線上の位置が週ごとに変わり、夏至・冬至の近くで移動が遅くなることがわかります。日本の海岸や自宅から見える同じ地形を基準にすれば、季節の変化を追えます。太陽そのものを見つめず、アプリの方位や影を利用してください。
古代の建造物にも、このような太陽の節目と方向の関係が見られます。ストーンヘンジの軸と夏至・冬至の方向は、その代表的な歴史的事例です。
長い時間では、地軸の**歳差**によって春分点が背景の星座に対して移動します。約2万6000年で一周する変化で、現在の春分点はうお座の領域にあります。季節の基準と、背景の星座は同じように固定されているわけではありません。
Apphemerideで確かめるには
Apphemerideで確かめるには
太陽の天体ページにある二至二分のカードには、春分、夏至、秋分、冬至の時刻と、次の節目までのカウントダウンを表示します。太陽のカードなので無料で確認できます。同じ方向のカードでは、至点の日に太陽が同じ高度や方位に来る時刻も確認できます。
完全版の「天象イベント」の一覧には、3月分点、6月至点、9月分点、12月至点が、近日点・遠日点などと並びます。発生時、1時間前、12時間前、1日前、1週間前のリマインダーを設定できます。完全版には3日間の無料体験があります。天文現象の紹介をご覧ください。
よくある質問
夏至はいつですか?
北半球の夏至は6月の至点で、太陽の赤緯が最も北になる瞬間です。カレンダーの日付は年とタイムゾーンで変わります。北半球では昼が最も長い時期、南半球では逆に最も短い時期になります。
春分・秋分は、昼と夜が同じ長さですか?
近いものの、厳密には同じではありません。日の出入りを太陽の上端と大気差を含めて定義するため、昼が少し長くなります。等しくなる日は、観測地点の緯度により春分・秋分から少しずれます。
春分の日付が毎年同じではないのはなぜですか?
回帰年が365日ちょうどではなく、約365.2422日だからです。通常の年には時刻がずれ、うるう年の暦で調整されます。さらに同じ瞬間を日本時間と別のタイムゾーンで表示すると、日付が違う場合があります。
冬至は、一番日の出が遅い日でもありますか?
いいえ。最も昼が短い日と、最も遅い日の出、最も早い日の入りは一致しません。均時差によって太陽の正午が動くためです。具体的な日付は場所で異なります。