地球・天文の計算ツール

南中高度・昼の長さ計算

日付と緯度から、太陽の赤緯、南中高度、昼夜の長さ、地方太陽時の日の出・日没を近似します。

入力

日付と緯度を入力

観察する条件

日番号 N は、その年の1月1日を1として数えます。

°

南緯は負、北緯は正。−90°以上90°以下

計算結果

日付と緯度を入力して計算してください

計算すると、日番号、昼夜の長さ、地方太陽時の日の出・日没を表示します。

図で確認

季節・日周経路・昼夜の割合

計算待ち
太陽赤緯
南中高度
状態
地球の傾きと季節位置 計算すると、太陽の周りの季節位置と地軸の傾きを表示します。 太陽 12月ごろ 6月ごろ 9月ごろ 3月ごろ 地球の公転軌道(模式)
図は太陽と地球の位置、見かけの日周経路、昼夜の割合を説明する模式図です。縮尺どおりではありません。
地平線上の日周経路 計算すると、地平線と南中時の太陽の高さを表示します。 西 地平線
図は太陽と地球の位置、見かけの日周経路、昼夜の割合を説明する模式図です。縮尺どおりではありません。
24時間の昼夜バー 計算すると、24時間に占める昼と夜の割合を表示します。
図は太陽と地球の位置、見かけの日周経路、昼夜の割合を説明する模式図です。縮尺どおりではありません。

計算すると、3つの図を更新します。

使い方

4つの手順

  1. 観察したい日付を選ぶ
  2. 南緯を負、北緯を正として緯度を入力する
  3. 計算する
  4. 南中高度、昼夜の長さ、3つの模式図を見くらべる

計算方法

日番号から太陽赤緯と昼の長さを近似

δ = 23.44° sin[360°(284 + N)/365]日番号 N から太陽赤緯を近似
hnoon = 90° − |φ − δ|緯度 φ と赤緯 δ から南中高度を求める
cos H₀ = −tan φ tan δ日の出・日没の時角を求める
D = 2H₀ / 15°時角から昼の長さを時間へ換算
sunrise = 12 − H₀/15, sunset = 12 + H₀/15地方太陽時の日の出・日没

数値の意味

南中高度は、その日の太陽が子午線を通るときの地平線からの角度です。昼の長さは太陽中心が幾何学的な地平線上にある時間として近似します。

前提と範囲

  • 赤緯は δ = 23.44° sin[360°(284 + N)/365] の教育用近似です。実際の太陽位置とは差が生じます。
  • 閏年は日番号に2月29日を含めますが、近似式は365日周期のままです。
  • 大気差、太陽の視半径、観測地の標高、地形を含みません。
  • 均時差、経度、時刻帯、夏時間を含みません。日の出・日没は時計時刻ではなく地方太陽時です。
  • 極域では cos H₀ の範囲から白夜・極夜を分岐します。極点で赤緯が0の境界は12時間として扱います。