夏至の科学とお祝い

スコット-サザーランド
気象学者/サイエンスライター
2020年6月22日月曜日8:18PM

夏だし、2020年の最も長い日を見たばかりだ。

6月の土曜日20は、2020の夏至でした-北半球の夏の公式の最初の日であり、惑星のこの半分の年の最長の日です。

なぜこの日はそんなに特別なのですか?

反対日

なお、南半球にいる場合、6月20日は冬至であり、冬の最初の日であり、年の最短の日です。

これは、北半球と南半球が何時であっても反対の季節を経験しているためです。

太陽の「一時停止」

「至点」という言葉は、基本的に「太陽(sol)停止(stitium)」を意味するラテン語のsolstitiumに由来しています。 これは、太陽がこの日に空に”停止”または”一時停止”するように見える方法を指します。

冬至と夏至の間の各日連続して、太陽は空を少し高く昇っているように見える。 夏至の日には、夏至と冬至の間の各連続する日に空に少し低く沈む前に、太陽は”一時停止”します。 その時点で、それは再び空のより高い上昇を開始する前に、再び”一時停止”します。

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太陽は、2月の28と6月の20、2016の間に、より高く、より高く、空を横切ってその道をたどります。 クレジット:Bret Culp-許可を得て使用されます。

上の画像は、写真家のBret Culpがトロントのダウンタウンを望む人里離れた場所に小さなピンホールカメラを置き、2016年冬と春に約4ヶ月間そこに置いたsolargraphyの一例である。

太陽が水平線から水平線まで追跡され、毎日空が高くなっていくにつれて、カメラの背面のフィルムへの太陽のピンホール投影は同じ経路を辿った。 したがって、1つの画像では、気象学的な冬の終わりから夏至までの空の太陽の動きを見ることができます。

Culpによると、曲線の休憩はその特定の日の曇った期間によって引き起こされます。 色は極度な露出過度、天候(湿気、雨)、土、菌類、等によるフィルムのペーパーの化学反応の結果、である。

2020年の太陽の公式の「一時停止」は、6月20日午後5時43分(EDT)に行われた。

このパターンの背後には何がありますか?

人類の歴史を通して、太陽、月、惑星、星の動きを追跡した人々は、年ごとに、それらの物体が非常に特定の、繰り返しの経路をたどることに気づいた。

ストーンヘンジ、エジプトのカルナック神殿、メキシコのチチェン-イッツァのような古代の建造物は、空のこのパターンと特定の整列を形成するために建てられたものである。 これらの場所は、春分と秋分、冬至と夏至の季節の間に移行するにつれて、依然としてかなりの群衆を引きます。

このパターンの理由を確認する最良の方法は、私たちの惑星が太陽系と太陽に対してどのように配向しているかを見ることです。 あなたは幸いにも、これのために宇宙に遠くに飛ぶ必要はありません。 ちょうど地球を見てください。

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Credit:princessdlaf/Getty Images

地球儀はほぼ常に片側に傾いており、審美的な理由以上のものです。 それは、惑星が太陽の周りをたどる経路(「黄道面」)と比較して、地球の23.5°の傾きを反映しています。

この傾きが私たちの季節を担当しています。しかし、

は23.5度前後に「ぐらつき」するのではなく、地球の傾きは比較的一定であり、北極は星の北極星の方を向いています。 角度は約1°-1で変化していますが。5°数万年にわたって、月の重力の影響は傾きを合理的に安定させ続けます。

地球が太陽の1つの完全な軌道を通過すると(上のビデオに見られるように)、惑星の傾きにより、北半球は1年の半分の間に太陽の方を向いてい 南半球は、今年の残りの半分の間、より太陽に向かって指摘されています。

地球の北半球の位置を取る-例えば、ウィニペグ。 夏の間、太陽の光が急な角度でそこに地面に降り注ぎます。 したがって、太陽光の各ビームは、そのエネルギーと熱を比較的小さな領域に供給します。 冬の間、太陽の光線はより浅い角度で地球の表面を打ちます。 同じ量のエネルギーがより広い領域に広がると、それは地面の全体的な加熱が少なくなることを意味します。 それは夏月をより熱くさせ、冬月をより冷たくさせる熱のこの相違である。

春分点と秋分点は、太陽が地球の傾いた赤道の真上にある年の2つの半分の間の遷移を示しています。 極点は、半球が太陽に向かって1つ、太陽から1つ離れた最大角度に達し、地球の軸が太陽の軸と正確に並んだときにポイントをマークします。

今は太陽から最も遠い

何人かが考えるかもしれないこととは対照的に、地球は6月の至点の間に太陽に最も近い距離にありません。

太陽からの地球の距離は年間を通して変化します。 惑星が太陽の周りを移動するとき、それは円ではなく楕円をトレースします。 今、惑星はその年の軌道上で太陽から最も遠い点に近づいています。 この点は”aphelion”として知られています。

2020年、遠日点は7月4日午前7時34分(EDT)に発生します。

地球がその軌道上で太陽に最も近い点を”近日点”と呼びます。 それは2020年1月5日の午前2時47分(EST)に発生し、次に2021年1月2日の午前8時50分(EST)に発生します。

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地球の楕円軌道と惑星の傾き、そしてそれらがどのように結合して私たちの季節を形成するか。 地球の太陽に最も近い点(近日点)と太陽から最も遠い点(遠日点)も注目されています。 Credit:NASA/Scott Sutherland

上の画像のスケールは、もちろん、すべてを見やすくするために誇張されています。 図が太陽のサイズに正しくスケーリングされていれば、地球は1ピクセルよりも小さくなります。 また、惑星の軌道楕円は、画像に示されているように細長いものではありません。 それはほぼ(正確ではないが)円形です。

太陽からの地球の距離が日々変化すると、これは惑星が太陽から受け取るエネルギーの量に小さな差をもたらします(”太陽日射”として知られています)。 実際には、地球が北の冬の間に太陽に最も近く、北の夏の太陽から最も遠いため、北半球の私たちの季節は、完全に円軌道を持つ仮説的な地球上にあるよ 私たちの夏は少し涼しく、冬は少し暖かくなっています。

今年の最も長い日

6月20日は、ここカナダで2020年の最も長い「日」です。

あなたが得る日照時間は、あなたが住んでいる場所によって異なります。

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地図が示すように、遠く北に行くほど、一日が長くなります! それはなぜですか?

地球の23.4°の傾きで、太陽に対する世界の「頂部」は、北極圏としてよりよく知られている、約66度の緯度にあります。 夏には、惑星上のその想像上の線の北にいる人は、正午に太陽にほぼ直接直面しており、真夜中に太陽に直接視線があり、地平線の上に浮かんでいます。

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ノルウェーからの真夜中の太陽。 クレジット:ペダルパワー写真/ゲッティイメージズ

冬には、それは反対です。 正午に、彼らは唯一の地平線を越えて太陽自体で、日光の最も貴重なヒントを見るだろう、一日の残りの部分は、彼らが暗闇の中にあるだろうが。

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宇宙からの眺めは、北極での24時間の昼光を明らかにする

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地球の自転は惑星の軌道の長さと正確に一致しないので、至点の時間と日は太陽の周りを回るたびに変化する。

6月の至点は1900年から1955年の6月21日と22日の間を行き来していたが、その後は1956年から1987年までの6月21日のみであった。 それ以来、6月の至点は6月20と21の間で変化しており、少なくとも数十年の間、6月20日にのみ起こる2075年までそうし続けるでしょう。 その後、6月22日に戻ってくるでしょう。

祝祭の日

毎年夏至には、イングランドのウィルトシャーにある古代の記念碑であるストーンヘンジに何千人もの人々が集まり、太陽の昇るのを見ています。

彼らがDruidryの実際の実践者であろうと、光景のためにそこにいるだけであろうと、参加者は記念碑の中心から見た「かかとの石」の上に正確に並ぶ日の出

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この画像は、Googleマップからスクリーンでおおわれており、6月至点の朝の太陽の整列を示す矢印とともに、ストーンヘンジのサイトを示しています。 クレジット:Google/Scott Sutherland

英国夏時間(BST)午後10時44分(EDT午後5時44分)に、太陽は記念碑と完全に整列し、北の夏の始まりをマークした。

フランク-サマーズによると、エイムズベリーとストーンヘンジのドルイドから、ストーンヘンジで夏至を祝うことは自然のサイクルを観察することです。

「季節の変化に目を向けてその変化を観察すれば、2014年にInternational Business Times UKに「あなたは自分の中のそれらのサイクルにもっと敏感になることができ、あな”

スウェーデンでは、今年24日に行われる真夏のお祝いは、クリスマスと同等の今年の最も重要な休日の一つです。

visitsweden.com: “成功した真夏の終わりのないランチパーティーの式は、無糖、風味のシュナップスを飲みながら歌を歌い、ポールの周りに踊って、あなたの髪に花を含む。 そして、楽しい新しいジャガイモ、チャイブとサワークリームを添えて漬けニシンの全体の負荷をダウニング。 すべてのすべてで、壮大な一日。”

アラスカのフェアバンクスでは、住民は通常、真夜中の太陽のゲームで年の最も長い日をマークします。

いくつかの野球ゲームは”ナイトゲーム”としてプレイされていますが、真夜中の太陽ゲームはそれを極端に取ります。 このゲームの最初のピッチは午後10時にスローされます。 そして、ゲームは通常、翌日の午前1時まで続きます。 違いは、真夜中の太陽のゲームは、チームがプレイするためのライト付きのスタジアムを必要としないことです!

昨年の試合は114回目のミッドナイト-サン-ゲームであり、アラスカ-ゴールドパナーズはシアトル-スタッズと対戦した(スタッズはエクストラ-イニングで5-4で勝利した)。 しかし、2020年には、Covid-19の普及の可能性が懸念されたため、第115回真夜中の太陽ゲームは開催されませんでした。

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