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天体の動きと地球の自転・公転
A.地球の自転と天体の日周運動
①地球の自転と星・太陽の動き
・地球の自転の定義:地球が北極と南極を結ぶ軸(地軸)を中心として、1日に1回、
西から東へ回転することを自転という。
・自転の速さと角度:自転の速さは1時間で約15℃(360°+24時間)である。
・天体の日運動・地球の自転によって、太陽や量が1日に1回、東から西へ回転するように
見える見かけの動きをいう。
日周運動の速さも自転と同じく1時間につき約15℃である
・南中と南中高度・天体が真面にくることを南中といい、1日のうちで最も高度が高くなる。
このときの地平面からの角度を南中高度という
・北極星の特殊性=北極星は地軸の延長線上にあるため、ほとんど動かない。
②太陽の1日の動きと観察
他の星は、北極星を中心に反時計回りに回転して見える
・太陽の通り道:太陽は東の空からのぼり、南の空を通って西の空に沈む。
・透明半球による観察:サインペンの先の影が円の中心にくるように卵をつけることで、
観測者から見た太陽の位置を正確に記録できる。
・等間隔の移動:印の間隔が一定になることから、太陽の動く速さは1日中一定である。
③地球の公転と星座の周期
・地球の公転の定義・地球が太陽のまわりを1年に1回、西から東へ回転することを
公転という。
・地軸の傾き:地球は、公転面に垂直な方向に対して地軸を約23.4傾けた決
公転している。
・公転の速さ、1か月で約30°(360°~12か月)移動する。
星座の見え方・地球から見て太陽の反対側にある星座は、真夜中に耐し、一晩中見ること
かできる。
逆に、太陽と同じ方向にある星座は、太陽の光に隠されて1日中見ること
ができない
KOKUYO LOOSE LEAF2-936AT

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B、年周運動と四季の変化のメカニズム
①星と太陽の年間運動
・星の年間運動・地球の公転によって、同じ時刻に観測する星の位置が1年で1回転する
ように見える動きをいう。
東から西へ、1ヵ月で約30%、1日で約1ずつ動いて見える
・南中時刻の変化・星が南中する時刻は、1か月につき約2時間(1日で約4分)ずつ早くなっていく。
・太陽の年間運動と黄道・地球の公転により、太陽が星座の間を西から東へ動き、1年で
元の位置に戻るように見える動き。
天球上の太陽の見かけの通り道を黄という
②季節による太陽の動きの変化
・日の出・日の入りの位置・
春分・秋分…真東からのぼり、真西に沈む
夏至日の出・日の入りともに最も北寄りになり、昼の長さが最も長い
冬至日の出・日の入りともに最も寄りになり、昼の長さが最も短い
南中高度の変化:夏は南中高度が最も高く、冬は最も低くなる。
春分・秋分はその中間である
◎四季が生じる原因と計算
(記述頻出)・季節が生じる理由:地球が地軸を傾けたまま公転しているため、季節によって太陽の
南中高度や昼の長さが変化し、地表が受ける光のエネルギー量が
変わるからである。
南中高度の計算公式(北半球):春分・秋分…90°-緯度
夏至... 90:緯度+23.4
冬至90-緯度-23.4
・気温の変化・太陽の高度が高いほど、また昼の長さが長いほど、地表が受ける
光の量が多くなり気温が高くなる。
※ポイント・地球の自転・公転、太陽の年周運動は「西から東」、星の日周運動・年運動は
「東から西」に見える
・北極星の高度10、その場所の「緯度」とはほぼ等しい