真夜中の太陽
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真夜中の太陽（白夜）は、北極圏の北または南極圏の南の地域で夏季に発生する自然現象で、太陽が現地の真夜中にも見える状態です。北極で真夜中の太陽が見られる場合、太陽は左から右へ移動しているように見えます。南極大陸では、同様に右から左へ移動しているように見えます。これは、北緯約65度44分から南緯90度までの範囲の緯度で発生し、屈折の影響で北極圏または南極圏で正確に停止することはありません。
反対の現象である極夜は冬に発生し、太陽は一日中 地平線の下に留まります。
地理
南極圏の南には研究基地を除いて恒久的な人間の居住地がないので、住民が真夜中の太陽を経験する国と地域は北極圏を通る国と地域、すなわちカナダ（ユーコン準州、ヌナブト準州、ノースウェスト準州）、フィンランド、グリーンランド、アイスランド、ノルウェー、ロシア、スウェーデン、およびアメリカ合衆国（アラスカ州）に限られます。
北極圏の北にある世界最大の都市、ロシアのムルマンスク（人口27万人）では、5月22日から7月22日まで（62日間）白夜が観測されます。
フィンランドの領土の4分の1は北極圏の北に位置しており、国土の最北端では夏の間72日間太陽が沈まない。[ 1 ]
ヨーロッパ最北端の居住地域であるノルウェーのスヴァールバル諸島では、4月19日頃から8月23日頃まで日没がありません。極地は年間の半分の間太陽が見続けられる場所です。北極では3月18日頃から9月24日頃まで、約6ヶ月間太陽が真夜中になります。[ 2 ]南極では9月20日頃から3月23日頃まで、約6ヶ月間太陽が真夜中になります。[ 3 ]
極圏の近さ
大気の屈折と、太陽が空の点ではなく円盤であることから、北極圏のやや南または南極圏のやや北の緯度でも真夜中の太陽が見られることがありますが、その差は 1 度を超えません (地域の状況によって異なります)。たとえば、アイスランドは真夜中の太陽で知られていますが、その大部分 (グリムセイ島は例外) は北極圏のやや南にあります。同じ理由で、極地での日照期間は 6 か月よりやや長くなります。イギリスの北端 (およびサンクトペテルブルクなどの同様の緯度にある場所)でも、夏至の頃には北の空で夜通し 薄明が見られます。
ヌナブト準州アラートの軍事基地や気象観測所など、極から約 9 度以内の場所では、夜になっても完全に暗くならないものの太陽も昇らない時期があり、白夜と極夜の両方の影響が重なり、「昼」には 民間薄明、「夜」には天文薄明に達します。
白夜
太陽が地平線から6度（または7度[ 4 ] ）未満にある場所、つまり緯度約60度34分（または59度34分）から極圏の間は、白夜ではなく真夜中の薄明[ 5 ]となるため、晴れた夜には人工照明がなくても読書などの日中の活動が可能です。これは北半球の夏至と南半球の夏至の両方で起こります。ゴールデンアワーなしで白夜を体験できる最低緯度は、北緯または南緯約72度34分です。
| 月 | 白夜を体験できる最低緯度 | 白夜を体験できる最低緯度 | 100%の暗闇を体験 できる最高緯度 |
|---|---|---|---|
| 1月 | 南緯59度50分 | 南緯66度00分 | 南緯48度50分 |
| 2月 | 南緯64度47分 | 南緯70度57分 | 南緯53度47分 |
| 3月（春分前） | 南緯74度26分 | 南緯80度36分 | 南緯63度26分 |
| 3月（春分以降） | 北緯78度45分 | 北緯84度55分 | 北緯67度45分 |
| 4月 | 北緯68度9分 | 北緯74度19分 | 北緯57度9分 |
| 5月 | 北緯61度03分 | 北緯67度13分 | 北緯50度03分 |
| 6月 | 北緯59度34分 | 北緯65度44分 | 北緯48度34分 |
| 7月 | 北緯59度50分 | 北緯66度00分 | 北緯48度50分 |
| 8月 | 北緯64度47分 | 北緯70度57分 | 北緯53度47分 |
| 9月（春分前） | 北緯74度26分 | 北緯80度36分 | 北緯63度26分 |
| 9月（春分以降） | 南緯78度45分 | 南緯84度55分 | 南緯67度45分 |
| 10月 | 南緯68度19分 | 南緯74度19分 | 南緯57度9分 |
| 11月 | 南緯61度03分 | 南緯67度13分 | 南緯50度03分 |
| 12月 | 南緯59度34分 | 南緯65度44分 | 南緯48度34分 |
白夜はロシアのサンクトペテルブルクの一般的なシンボルとなっており、6月11日から7月1日頃まで続きます[ 4 ]。 6月の最後の10日間は、白夜祭として知られる文化イベントで祝われます。この現象はアラスカ州フェアバンクスでも同様の意義を持ち、1906年以来、毎年6月21日の真夜中頃の薄明かりの中で、野球の試合「ミッドナイトサンゲーム」 が開催されています[ 6 ] [ 7 ]。
南極大陸の最北端でも、南半球の夏至付近には白夜が見られます。
説明
地球の地軸の傾きはかなり大きい（23度26分21.41196秒）ため、高緯度地域では夏でも太陽は沈みません。[ 8 ]むしろ、極圏では夏至の1日間、極からわずか100km（62マイル）離れた地点では数週間、極地では6ヶ月間、太陽が見続けられます。極地では、真夜中の太陽は通常、極昼と呼ばれます。
極地では、太陽は年に一度、春分と秋分の日にのみ昇り沈みます。太陽が地平線上にある6ヶ月間、太陽は観測者の周りを円を描いて動き続け、徐々に高く螺旋状に上昇し、夏至に最高高度に達します。その後、太陽は沈み始め、秋分の直後に沈みます。
タイムゾーンと夏時間
「真夜中の太陽」とは、北極圏の北と南極圏の南で見られる、24時間連続した太陽の光を指します。他にも「真夜中の太陽」と呼ばれる現象がありますが、それらは時間帯や夏時間の遵守によって生じます。例えば、北極圏の南に位置するアラスカ州フェアバンクス では、夏至の日の日没は午前0時47分です。これは、フェアバンクスが理想的な時間帯（州の大部分が単一の時間帯に属しているため）より51分（夏時間では1時間51分）進んでおり、アラスカ州が夏時間を採用しているためです。（フェアバンクスは西経約147.72度にあり、これはUTC-9時間51分に相当し、冬季はUTC-9です。）つまり、太陽の南極点は 正午ではなく、午後0時51分頃に発生します。また、アラスカ州フェアバンクスでは、太陽の真夜中は現地時間の午前 1 時 51 分に起こります。
真の「真夜中の太陽」の正確な瞬間を求めるには、観測者の経度、現地の常用時、そして均時差を考慮する必要があります。太陽が地平線に最も近づく瞬間は、観測者の位置で太陽が真北を通過する瞬間と一致しますが、これは通常、ほぼ真夜中に起こります。グリニッジ子午線の東側で経度が1度進むごとに、重要な瞬間は時計に表示される真夜中より正確に4分早くなります。一方、現地の常用時が協定世界時（UTC、GMTとも呼ばれる）より1時間進むごとに、重要な瞬間は1時間遅くなります。これら2つの効果を加算する必要があります。さらに、均時差（日付によって異なる）も加算する必要があります。ある日付で正の値が与えられている場合、太陽は平均位置よりわずかに進んでいることを意味するため、その値を減算する必要があります。[ 9 ]
例えば、 6月21日/22日の真夜中、ノルウェーの北極圏では、東経25.9度のため、時計時間では103.2分早くなります。しかし、夏時間ではGMTより2時間進んでいる現地時間では、時計時間では120分遅くなります。この日の均時差は-2.0分です。したがって、太陽高度が最も低くなるのは、真夜中から120分後（103.2 + 2.0分後）、つまり中央ヨーロッパ夏時間で0時19分です。この近くの他の日付では、均時差が異なるだけなので、この値は相当期間にわたって妥当な推定値です。太陽高度は、この時刻の前後約45分間、最低高度約5度から0.5度以内の範囲に留まります。
地球が自転する際に、太陽に近づくことがあります。5月から7月にかけての地球の自転期間中、地球は軌道上で自転軸に対して23.5度傾きます。そのため、北極圏に位置するノルウェーの一部は太陽に非常に近づき、この期間中は昼の長さが増加します。昼の長さが短くなることはほとんどありません。ノルウェーのハンメルフェストでは、この時期になると夜が訪れます。
間隔
年間で白夜が見られる日数は、極に近づくほど増加します。白夜はおおよそ極圏によって定義されますが、実際には、後述するように、極圏から90km（56マイル）も離れた場所でも白夜が見られることがあります。また、白夜が見られる最遠点の正確な緯度は地形によって異なり、年によってわずかに変化します。
北極圏では、定義上、大気による屈折がなければ太陽の中心は夏の一夜しか見えないものの、真夜中の太陽の一部は6月12日から7月1日頃まで北極圏で見ることができます。この期間は北へ進むにつれて長くなります。ヨーロッパ大陸の最北端であるノルウェーのノルドキン岬では、真夜中の太陽は5月14日から7月29日頃まで続きます。さらに北に位置するスヴァールバル諸島では、4月20日から8月22日まで続きます。[ 10 ]
南極と北極
また、地球は1月上旬に近日点、7月上旬に遠日点に位置するため、両極地域では極昼と極夜の周期が異なります。その結果、北半球では極昼が極夜よりも長くなります（例えば、アラスカ州ウチギアグヴィクでは、極昼は84日間ですが、極夜はわずか68日間です）。一方、南半球では状況が逆転し、極夜が極昼よりも長くなります。北極点では極昼が186日間であるのに対し、極夜は179日間です。また、南極点では極昼が179日間であるのに対し、極夜は186日間です。[ 11 ]
海抜よりかなり高い高度にいる観測者は、高所から見ると地平線が「傾く」ため、長期間にわたって真夜中の太陽を体験することができます。
参考文献
- ^フィンランド、ラップランド、ヌオルガム — 日の出、日の入り、日照時間、2022年5月
- ^ 「Time and Date.com - 北極」 Time and Date.com . 2024年3月12日閲覧。
- ^ 「Time and Date.com - 南極、南極大陸」 Time and Date.com . 2024年3月12日閲覧。
- ^ a b大ソビエト百科事典
- ^ 「サンクトペテルブルクの日の出と日の入りの時刻」 www.timeanddate.com . 2023年8月26日閲覧。
- ^ハーキー、アイラ（1991年）『パイオニア・ブッシュ・パイロット』バンタムブックス、103ページ。ISBN 0553289195。
- ^ 「『ミッドナイト・サン・ゲーム』は113年経ってもなお健在」 newsminer.newsminer.com . 2018年6月21日. 2019年4月12日閲覧。
- ^ 「真夜中の太陽現象とは何か？ | 地球現象 | 惑星科学」 Scribd 。2017年8月25日閲覧。
- ^ H. スペンサー・ジョーンズ『一般天文学』（エドワード・アーノルド社、ロンドン、1922年）、第1章～第3章
- ^ Trygve B. Haugan、編。 Det Nordlige Norge Fra Trondheim Til Midnattssolens Land (トロンハイム: Reisetrafikkforeningen for Trondheim og Trøndelag. 1940)
- ^ Zhang, T., Stackhouse, Jr., PW, Patadia, F., Aluru, N., Macpherson, B., Mikovitz, JC, 2025.「単軸トラッカーの太陽形状に関するベクトルベースの普遍式：5つの典型的な種類への適用と、時空間における東経と地表での性能」太陽エネルギー、302 (2025) 114015. https://doi.org/10.1016/j.solener.2025.114015
さらに読む
- Lutgens FK、Tarbuck EJ (2007) 『The Atmosphere』第10版、39ページ、PEARSON、Prentice Hall、NJ。
外部リンク
