季節と太陽高度

地軸の傾き 23.4° によって、緯度と季節で南中高度・昼の長さ・日射の強さがどう変わるかを体感します。

緯度（北 +／南 −） 35°

季節（公転位置）夏至

太陽の赤緯 δ

—

南中高度 h

—

昼の長さ

—

日射の相対強度

—

地球と太陽光（地軸の傾き）

観測者から見た南中時の太陽（高度と日射の傾き）

地球は地軸を公転面に対して約 23.4° 傾けたまま公転しています。このため、地球から見た太陽の位置（赤緯 δ）が季節で変わり、昼の南中時に太陽が地平線から測ってどれだけ高く昇るか（南中高度 h）が変わります。
南中高度は h = 90° − |緯度 φ − 赤緯 δ| で求まり、太陽が高いほど同じ日射が狭い面積に集中して地面は強く暖まります。
緯度と季節のスライダーを動かして、夏が暑く冬が寒い理由を「地軸の傾きの幾何」から確かめましょう。

いま何が起きている？

ここがポイント

季節の正体は地軸の傾き ── 地球‑太陽の距離ではなく、地軸 23.4° の傾きが太陽の赤緯 δ を季節で変える。
南中高度 h = 90° − |φ − δ| ── 緯度 φ と太陽の赤緯 δ の差が小さいほど太陽は高く昇る。
日射の強さは sin h に比例 ── 太陽が高い（h 大）ほど光が真上から差し、単位面積あたりの熱量が増える。
昼の長さも季節で変化 ── 夏は昼が長く、極域では白夜・極夜（昼夜が 24h／0h）も起こる。