MORNING LIVE / ASTRONOMY / 05

月の南中高度と潮の満ち引き 季節と満ち欠けを組み合わせる

この記事の目次
  1. 満月と新月は太陽との位置を手がかりに
  2. 高度の図は観測者の水平面から読む
  3. 満潮と干潮は海面の高さの変化
  4. 大潮と小潮は満潮と干潮の差を見る
  5. 実際の月と海には条件がある
  6. 確認の問い
  7. 元の授業の案内

冬の満月はなぜ高く見えるのですか

満月は太陽と反対側にあり、日本では冬の低い太陽と反対の、高い通り道を通るためです。月の高さは季節と満ち欠けを組み合わせて考えます。潮の満ち引きは別の現象なので、同じ図だけで判断しないようにしましょう。

同じ地点の南北断面で南中位置を比較しています。冬至ごろは満月が高く太陽が低く、夏至ごろは逆になります。
同じ場所で、それぞれの天体が南中するときを比較した近似図。冬至ごろの満月は高く、夏至ごろは低い。

満月と新月は太陽との位置を手がかりに

日本の中緯度では、夏至ごろの満月は低く、冬至ごろの満月は高いところを通ります。月の軌道は太陽の見かけの通り道に近く、満月は太陽と反対側にあるため、おおむね反対の季節の太陽の通り道に対応すると考えられます。

新月は太陽とほぼ同じ方向にあるので、南中高度も太陽に近い傾向です。夏至ごろには高く、冬至ごろには低くなります。ただし、新月は通常、空で形を見つけられるわけではありません。図の位置として考えることと、実際に観察できることは分けましょう。

高度の図は観測者の水平面から読む

南中高度は、観測者から月へ向かう線と、南の水平線との角度です。同じ月でも、観測地点の緯度を変えれば高度は変わります。比較する図では同じ場所を使い、南の地平線と観測者の位置をそろえます。

月の通り道が北寄りになると、日本の中緯度では南中高度が高くなり、地平線の上にいる時間も長くなる傾向があります。出入りの時刻が与えられた問題では、まず見えている時間を求め、季節や月の形と合わせて考えます。時間の長さ一つだけから、現実の月の形を一意に決めることはできません。

満潮と干潮は海面の高さの変化

海面の高さが周期的に変わる現象が潮汐です。一周期の変化の中で、海面が最も高くなったときを満潮、最も低くなったときを干潮といいます。主に月、そして太陽による起潮力が関係しています。

基本モデルでは、海面は月に近い側だけでなく反対側にもふくらみます。地球全体が月に引かれる運動に対して、地球の各場所で月の引力に差があることが関係します。図のふくらみは、この働きを分かりやすく表すためのもので、実際の海岸の水位をそのまま描いたものではありません。

大潮と小潮は満潮と干潮の差を見る

新月・満月のころは、太陽・地球・月がおおむね一直線に並び、満潮と干潮の水位の差が大きい大潮になります。上弦・下弦のころは、地球から見た太陽と月の方向がおおむね直角となり、水位の差が小さい小潮になります。

大潮は海面が一日中高いという意味ではありません。満潮と干潮の「差」に注目します。小潮にも満ち引きはあります。また、満月のときは太陽と月が地球の反対側にありますが、この並びでも両者の起潮力が重なって働きます。

実際の月と海には条件がある

月の軌道は太陽の通り道と完全には重ならないので、同じ季節の満月でも高さは毎年同じではありません。「冬の満月は高い」は全体の傾向をつかむ目安です。

潮の時刻や高さも、海岸の形、海底の地形などによって変わります。月が南中した瞬間が必ず満潮になる、満潮から必ず6時間後に干潮になる、と断定しないようにします。実際の海へ出かける際には、その場所・その日の潮位表を確認します。

復習では、冬至ごろの太陽と満月の通り道を比べた後、新月と満月の配置を別に描いてみましょう。「空での高さ」と「海面の高さ」のどちらを説明しているのかを意識すると、二つの内容を整理できます。

確認の問い

冬至ごろの満月と夏至ごろの満月は、同じ場所で比べるとどちらが高く南中しますか。

日本の中緯度では、冬至ごろの満月のほうが高く南中する傾向があります。

大潮で大きくなるのは、どの二つの水位の差ですか。

満潮時と干潮時の海面の高さの差です。

WATCH & REVIEW

この記事の元になった授業

元の授業では、図を描く手順を確かめながら復習できます。視聴後は、この記事の確認の問いを自分の言葉で説明してみましょう。

10.2早朝暗記特訓 月の南中高度と潮の満ち引き(アーカイブ)

参考資料

編集補足:高い満月と、大きな潮位差は別の量

同じ港の満潮と干潮の差を比べる
同じ港・同じ基準の模型記録0100200cm17020190110差150差80A日B日線分の長さが満潮と干潮の差

月の問題で「高い」という言葉が出たら、何の高さかを書き添えます。南中高度なら、地平線から見上げる角度で単位は度です。潮位なら、決めた基準面から海面までの高さで、cmなどを使います。冬の満月が高いという説明から、冬の満潮は必ず高いと結論づけることはできません。 潮の記録は、一つの満潮の数字だけを比べないことが大切です。大潮・小潮で見ているのは、満潮と干潮の水位の開きです。満潮の値が大きい日でも干潮の値も高ければ、差が小さい場合があります。問題用の表では、同じ場所・同じ基準面の数字を引き算します。

例題1:満潮の高さだけで決めない

同じ港の模型記録で、A日は満潮170cm・干潮20cm、B日は満潮190cm・干潮110cmでした。それぞれの潮位差を求め、どちらの差が大きいか答えなさい。 答え:A日は150cm、B日は80cmで、A日の差が大きくなります。 170−20=150、190−110=80です。満潮だけならB日の方が高いのに、差ではA日が大きいことが分かります。この架空の二組だけで暦上の大潮の日を認定するのではなく、差を比べる練習として読みます。

例題2:一直線でも月の側が違う

太陽・月・地球がこの順に並ぶ模型Aと、太陽・地球・月がこの順に並ぶ模型Bがあります。月の形の区分と、どちらが大潮のころの配置かを答えなさい。 答え:Aは新月、Bは満月の配置で、どちらも大潮のころに対応します。 太陽と月が同じ方向にあるときだけが大潮ではありません。月が地球の反対側にある満月の配置でも、潮位差を大きくする働きが重なります。 一方、実際の満潮の時刻は月の南中時刻だけでは決まりません。海岸の地形なども関係するためです。海へ出かける予定を、この模型の並びだけから決めないでください。学習の図では関係をつかみ、実際の水位や時刻はその場所の資料で確認します。空の図と潮位の表を別々に描き、最後に月の形でつなぐと、説明が混ざりにくくなります。

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