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意外と知らない?冬が寒い理由

範舟 範舟

皆さんこんにちは。気温が下がり、だんだん乾燥してきましたね。季節の変わり目は体調を崩しやすいので、体調管理には十分ご注意ください。さて、気温が下がってくると、そろそろ冬だなと思いますが、そもそもなぜ冬は気温が下がるのでしょうか。本日は木下好則さんの著書「大人も眠れないほど面白い宇宙の雑学~17億5000万年後の地球の未来は?!~」からご紹介したいと思います。

そもそもなぜ日本には四季があるのか

冬になぜ気温が低いかということを紹介する前に、なぜ季節という概念があるのかをご紹介したいと思います。季節を感じられるという意味において、日本は地理条件的に非常に理想的な場所にあると私は思います。春夏秋冬それぞれに特徴があり、それぞれの季節で旅行、食事、ファッションを楽しむことができますよね。それでは、なぜ日本には四季があるのでしょうか。

特に考えずに回答しようとすると、太陽との距離が近いか遠いかということを回答してしまいそうですよね。実はこれは間違いなのです。

イメージしやすいように太陽と地球の関係を、身近なものに例えてみましょう。

太陽が直径1mのバランスボールとすると、地球は直径1cmのビー玉になります。しかも、この2つが200mも離れていて、最も近い位置は一番遠い位置よりも4cm短いだけなのです。200mの中でわずか4cmですから、感覚的に見ても誤差にすぎません。

木下好則著「大人も眠れないほど面白い宇宙の雑学~17億5000万年後の地球の未来は?!~」より

200mで4cmしか違わないとなると、確かに地球と太陽の距離で気温が変わるということは考えにくそうですね。日本に四季がある理由は、地球の自転軸が公転面に対して傾いているからなのです。

自転軸が傾いていると聞くと、なんだか学生のころを思い出してきませんか。そう、地球の自転軸は公転面の垂直方向に対して約23.4度傾いているのです。では、斜めに自転しているとなぜ「季節」があるようになり、日によって気温差が発生するのでしょうか。

気温差は日の当たる範囲によって生じる

夏が暑くて冬が寒い理由の答えとして、地球上のそれぞれの地点での太陽が照らす角度が挙げられます。例えば北極や南極は常に気温が低い状態が続いていて、赤道付近は1年中暑いですよね。これは、赤道付近の場所が太陽光を全面に受けていて、北極や南極は太陽光が正面から当たらないからです。

正面から当たらないとなぜ気温が低くなるのか。これについて木下さんは以下のように述べています。

それは、大気の厚みが関係しています。地球には大気が10~20kmという厚さがあり、大気中には水蒸気や塵など目に見えない物質が浮遊しています。太陽光は、これらの浮遊物の中を通過して地上に届いているわけですが、浮遊物が多ければ多いほど太陽光はさえぎられてしまい、その分、地上に届く日照量は減ってしまいます。

ということは、大気の厚みに対してできるだけ短い距離で通過することで、さえぎる浮遊物が少なくなりますよね。したがって、真上付近から太陽に照らされる割合が多い赤道上付近が最も太陽光が多く地上に届くために、気温が高くなるというわけです。

一方、北極や南極は真横から照らされる割合が多いために、大気の浮遊物にさえぎられて、その分、地上に届く日照量が減ってしまい、寒くなるというわけです。

木下好則著「大人も眠れないほど面白い宇宙の雑学~17億5000万年後の地球の未来は?!~」より

日本に四季があるのは、自転軸が傾くために大気の浮遊物に遮られることによる日照量が一定ではなく、その時期の日照量の違いによって生じているということですね。また、上図は東京での太陽の動きを説明した図になります。地球は球体なので、日の出から日の入りまで、太陽が通過する曲線が長ければ長いほど気温は暖かくなり、曲線が短ければ短いほど、気温は下がります。つまり、日照時間によっても気温差は生じるのです。

最高気温や最低気温が夏至や冬至のタイミングでない理由

日の当たる時間(量)で考えれば、夏至や冬至が最も暑い・寒い時期になるはずですが、私たちは日本で1番暑い時期は8月ごろで、寒いのは2月ごろだということを知っていますね。これは気温が日照量だけでなく、地表温度にも関係しているためです。例えば、1日の中で最も気温が上昇するのは太陽が真上を通過する時間ではなく、その1~2時間後ですよね。これは、太陽が真上を通過する時点では地表の熱がピークに達していないためです。このスパンが長くなったものだと考えると、8月ごろに最も気温が暑くなるということはお分かりいただけるのではないでしょうか。

また、最も暑い時期は内陸部か沿岸部かによっても変わります。陸地は温まりやすく冷めやすい、海は温まりにくく冷めにくいという性質があるため、内陸部の方が1年の中で早く寒く(暑く)なりやすい傾向があります。

終わりに

いかがでしたでしょうか。冬が寒くなるのは、太陽がより斜めから当たり、浮遊物に光が遮られやすいということと、日照時間が短いためだということが分かりましたね。いずれにしても、体を大切に今年も冬を乗り切っていきましょう。

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範舟

範舟

2014年度入社。新宿西口店配属。以降都心の店舗を中心に約1年半、店舗スタッフとして外国のお客様も含めた様々なお客様をご案内。2015年に新規事業設立のサポートに携わり、現在は、主に経営管理業務とWebを担当。目まぐるしく変化する経営環境の中で、鍛練中。趣味はビリヤードとカラオケです!

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