DS930810のブログ

筆者は自然や自然現象に関心が相当あるので自然に関する記事(天文, 地理, 生物)を書いていきたいと思います。かつては1日2記事を適当な時間に投稿していましたが今のところは午後6時に1記事投稿する形にしています。

密接な関係がある緯度と経度 そして、自転速度は赤道が一番速い

現在の所かなりネタが切れてきているので以前書いた記事と似たような内容になってしまいますがすみませんがご了承お願いします。

そして、今回書く内容は緯度と経度についてであり、緯度はご存知の通り南北を、経度は東西を示します。

 

1. 緯度とは

緯度は南北を示す尺度であり、南北に90度ずつ存在しております。

そして、一見緯度何十度と言われてもはっきりとは分かりませんがこの角度は

その地点と地球の中心、そして赤道とが何度ずれているかを表す角度のことであり、

平面図で表すと赤道と極を結ぶ直線の半分に達しています。

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このように平面図で表すと赤道の端と円の中心、そしてある地点が作る角の大きさがある地点の緯度を示しており、平面的に見ると緯度が高くなればなるほど範囲が狭く見え、緯度60度以上の面積は相当小さく見えます。

 

このように見ると緯線の長さは緯度が大きくなればなるほど短くなっているように見えますがあくまでこれは平面上の話なので実際の緯線の長さはどの地点でも等しいです。

例えば北緯0~1度までの長さと北緯89度から90度までの長さは等しく、その長さは南極点と北極点を通る地球一周分の線の長さ(39,940.7 km)を360等分した長さ、

つまり110.95 kmほどとなり、緯度1度あたりの長さはどの地点でも110.95 kmとなります。

※地球は楕円形なので実際の長さは若干異なります。

 

ちなみに平面体で考えると緯度が高くなればなるほど平面体で見た上方向には伸びづらく、この理由は3次元で考えると奥行きが出来、緯度が高くなるほど奥に移動するからです。

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そして、緯度の高さは太陽との角度、及び昼夜の長さに影響し、緯度が高くなればなるほど太陽が低い角度からしか照り付けず温度が下がるようになり、

また、太陽との角度が月によって大きく変化するので気候は極端になります。

そして、気候だけではなく昼夜の長さにも影響し、赤道だと年がら年中12時間12時間ですが緯度が高くなればなるほど長さが大きく変わり、夏には昼が長くなるが冬になると短くなります。

この原因は地軸の傾きが原因であり、このことにより太陽が直角に当たる緯度は北緯23.4から南緯23.4度まで変化するので北半球と南半球では季節が逆転します。

北緯23.4度に直角になる6月は北半球では夏だが南半球では冬になる、

当然南緯23.4度に直角の時は季節は逆転する。

ちなみに最暖月と最寒月が2カ月ほどずれる理由は空気の温まりやすさが鈍いため。

つまり、8月が最も暑く2月が最も寒くなる。

 

参照記事ですwww.rigelultragiant.com

 

 

 

2. 経度

緯度と来たならば次は経度について書いていきたいと思います。

経度は東西を測る尺度であり、緯度が南北90度しかないのに対し、

経度は東西180度あります。

そして、経度0度はイギリスのグリニッジ天文台を通る線であり、

そこから西は西経、東は東経と呼ばれています。

 

当然このままでは地球を一周してしまい、緯度0度の地点で西に40,075km進むと戻ってきてしまい、逆に東に進んでもまた元に戻ってしまいます。

このままでは西と東がごちゃごちゃになり、どこが最東端であり最西端であるかが分からなくなるのでグリニッジ天文台天文台の真逆の経線、つまり経度180度の地点が最東端であるかつ最西端であるようにしています。

 

そして、同経度の周囲の長さ、つまり同じ緯度の緯線の長さは当然ではあるが緯度が高くなればなるほど短くなり、赤道の長さは40,075kmであるが緯度60度での長さは半分になります。

つまり、地球の自転速度は緯度が高くなればなるほど遅くなり、北極点と南極点では自転速度が0となります。

 

ここで、緯度θ度では周囲の長さ、及び経度1度あたりの長さはどれぐらいかについて書いていきたいと思います。

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このように緯度30度地点の周囲の長さは意外にも赤道の長さと変わらなく、60度地点の周囲の長さも赤道の半分ほどであります。

しかし、緯度が増せば増すほど周囲の長さはどんどん短くなり、経度1度あたりの長さも短くなっていきます。

考え方は強引ですが世界一周を地球一周と考えるならば高緯度のほうが一周しやすいです。

 

そして、当然ではあるがどれほど緯度が高くなっても一日は24時間なので自転速度もだんだんと遅くなり、赤道では1,670 km/hほどですが緯度が高くなればなるほど自転速度も遅くなり、音速と釣り合う場所は北緯42.86度ぐらい、つまり札幌より若干南の地域で自転速度が音速と釣り合うようになります。

 

更に緯度を増すと自転速度もどんどん遅くなり、北緯89度では29.14km/hと全力疾走よりも少し早い程度まで下がり、これ以上緯度が高くなると早歩き、歩き程度となり、ついには0となります。

当然これらの地域で東から西に走ると時間を逆走することとなり、ある地点を超えるまでは時間が相対的に戻っていきます。

まあ、これほど緯度が高くなるとほぼ白夜と極夜の繰り返しとなるので太陽が逆向きに進むという現象は見られなくなりますが...

一応できるならば昼夜の長さが等しくなる秋分と春分の日に行えば太陽が逆走する現象が見られます。

限りなく緯度が高くなるので気温のほうが問題になりますが...

 

 

ここまで経度の話にも関わらず緯度の話になってしまいましたが経度と緯度には密接な関係があるのでご了承して下さい。

 

 

最後は日付変更線について書いていきたいと思います。

地球には時差があり、経度が15度ずれると1時間時間がずれ、東に行けば行くほど時間は早くなります。つまり、緯度が高ければ高いほど短い距離を移動しただけで時差が起こり、赤道では1,669km西に行くと1時間戻りますが当然緯度が小さくなると1時間当たりの移動距離も短くなり、先ほど書いたように極地方では非常に短くなります。

 

ここで、地球の自転速度と同じ速さで西に向かうといつまでも時間が進まなくなりますがこれを防ぐために経度180度の地点に日付変更線が引かれています。

日付変更線は西経から東経に行くときに一日早まり、逆に東経から西経に行くときに一日遅くなります。

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このようにイギリスのグリニッジ天文台が1月1日12時の時は東経180度付近では翌日の0時、西経180度では前日の0時となっております。

そして、世界中には標準時があり、日本の標準時は明石市を基準としており、プラス9時間となっています。

日本の領土は狭いため標準時は1つしかないが広い国には標準時が複数あり、それぞれのカ所で標準時が異なるため旅行に行く際はそこに気を付けなければなりません。

しかし、中国の標準時は広いのにも関わらず1つしかありません(+8時間)。

 

ちなみに日付変更線は東経180度上にあるわけではなく、形が若干...

と言うよりも結構歪んでおります、

この理由は日付変更線が領土にあると日付変更線を超えたすぐ隣の地域の時間が1日戻ることとなり、非常に混乱するためであるからです。