LESSON 01

透明半球で太陽を観察する

記録点の等時間間隔から南中・日の出・日の入りの時刻を求めよう

等時間間隔を曲線に沿って補間・外挿し、南中と日の出・日の入りを推定します。

記録点の等時間間隔から南中・日の出・日の入りの時刻を求めよう

前のレッスンで、時刻つきの点を太陽の軌跡へ変えました。今回は、同じ時間間隔の進み方を曲線に沿って使い、観測できなかった時刻を推定します。

まず知る:曲線上の時間を読む目標

求めるもの 図で見る位置 読み方
南中時刻 軌跡の最高点付近 前後の記録点から補間
日の出時刻 東側で軌跡と地平線が交わる点 等間隔を過去へ延長
日の入り時刻 西側で軌跡と地平線が交わる点 等間隔を未来へ延長

補間は記録点の間を見積もること、外挿は記録範囲の外へ同じ関係を延ばすことです。外挿は補間より不確かさが大きくなります。

等時間間隔から日の出と日の入りを推定する10時から14時までの一時間ごとの点を軌跡に沿って東西の地平線まで延長する10時12時14時日の出を外挿日の入りを外挿

理解する:具体例で補間と外挿を行う

11時と12時の点の間で最高点に達しているなら、南中は11時台後半と推定できます。曲線に沿った1時間分の間隔を紙テープなどへ写し、東西の地平線まで同じ間隔で延ばせば、日の出・日の入りのおよその時刻を読めます。

使う:間違いを直して計算を確かめる

半球上の点を直線で結んだ距離ではなく、太陽の軌跡に沿った間隔を比べます。また「南中は必ず時計の12時」と決めません。場所・日付・時計の基準により、最高点の時刻は12時ちょうどとは限りません。

理解チェック1:1時間ごとの点の中間は何分後?進み方を同じとみなす近似では約30分後です。
理解チェック2:日の出時刻の推定が南中時刻より不確かな理由は?観測範囲の外へ関係を延ばす外挿だからです。

転用する:まとめを初見の欠測データへつなぐ

記録点の時刻間隔が30分なら、その間隔を30分として使います。間隔がばらばらなら、先に時刻差を確認し、同じ長さを同じ時間と決めつけません。

理解チェック3:等間隔の点なのに時刻が不等間隔なら?距離だけで時刻を推定できません。記録時刻を基準に、区間ごとの進み方を読み直します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。