太陽の高度と地温・気温の関係:南中時刻と地温・気温の最高になる時刻がずれる原因

太陽の高度は日の出とともにだんだん高くなり、12時にピークをむかえます。12時を超えると高度が下がって日の入りになります。

地温(地面の温度)は太陽が上ってくるとだんだん温かくなりますね。昼の地温は温かく、夜の地温は冷たい。

同じように気温も昼は暖かく、夜は寒い。地温も気温も太陽の高度と関係しているのです。しかし地温が一番高くなる時刻、気温が一番高くなる時刻は12時ではありません。

地温が最高になる時刻 … 13時頃
気温が最高になる時刻 … 14時頃

太陽の高度のグラフと地温と気温の温度グラフはだいたい下図のようになります。

温度のグラフ

気温

気温は太陽の直射日光で上昇するわけではありません。気温は地温の熱が伝わることで温度が変化するのです。

太陽が12時、地温が13時、気温が14時というずれには、熱が次のように伝わっているからです。

太陽 → 地面 → 空気

まず日光が地面に当たります。一番よく当たる時間はもちろん12時ですね。しかし熱は光よりも遅く伝わるので、地面が温まるには時間がかかり、12+1=13時にピークをむかえます。

続いて地面の熱がその上の空気に伝わります。これもまた時間がかかるため13+1=14時にピークをむかえます。

13や14という時刻のずれは「熱は遅く伝わる」ことの裏返しなのです。

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