太陽が一日の中で最も高い位置に見えることを、太陽が南中するといいます。日本など北半球の中緯度地域では、太陽は真南付近で南中します。

太陽が南中したときの、地平線と太陽の方向との間にできる角度が南中高度です。

• 夏：太陽が高い位置を通るため、南中高度が大きい
• 冬：太陽が低い位置を通るため、南中高度が小さい

南中高度は、季節によって変化する太陽の高さを角度で表したものです。図では、地平線を基準にして角度がどこに描かれているかを確認しましょう。

太陽は毎日、東から昇って西へ沈むように見えます。さらに一年を通して観察すると、太陽が空を通る位置や南中高度も少しずつ変化します。

この太陽の一年を通した見かけの動きを、年周運動といいます。

自転と公転の違い

• 自転：地球が地軸を中心に回転する動き。約1日で1回転する
• 公転：地球が太陽の周りを回る動き。約1年で1周する

太陽の一日の見かけの動きには地球の自転が、太陽の一年を通した位置の変化には地球の公転が関係しています。季節によって南中高度が変化するのは、地球の公転に加えて地軸が傾いているためです。

図を見るときは、まず春分・秋分の太陽の高さを基準にします。そのうえで、夏至の太陽が基準より高い位置にあるか、冬至の太陽が基準より低い位置にあるかを確認しましょう。基準から上がる分は足し、下がる分は引くと考えると、公式を選びやすくなります。

春分・秋分は「90° − 北緯」

春分・秋分では、南中高度は90° − 観測地点の北緯で求めます。図では、夏至と冬至の中間にある太陽の高さが基準です。

たとえば北緯35°なら、90° − 35° ＝ 55°です。

夏至は23.4°を足す

図の夏至の位置を見ると、太陽は春分・秋分より高い位置を通っています。日本付近では、基準より南中高度が高くなるため、春分・秋分の南中高度に23.4°を足します。

（90° − 北緯）＋ 23.4°

冬至は23.4°を引く

図の冬至の位置を見ると、太陽は春分・秋分より低い位置を通っています。基準より南中高度が低くなるため、春分・秋分の南中高度から23.4°を引きます。

（90° − 北緯）− 23.4°

南中高度は、公式だけを暗記すると、問題文が少し変わったときに式を選べなくなることがあります。次の3点を確認しましょう。

• 北緯の意味：赤道を0°として、北へどれだけ離れているかを表す角度
• 春分・秋分が基準：夏至は太陽が高くなるので足し、冬至は低くなるので引く
• 角度の位置：南中高度は地平線と太陽の方向との間の角度

計算を始める前に、問題の日付が春分・秋分、夏至、冬至のどれに当たるかを確認すると、式を選びやすくなります。

公式を使うときに迷いやすい点を整理します。疑問を確認したあとでクイズに進むと、公式と理由が理解できているかを確かめやすくなります。

学んだ内容をクイズで確認してみましょう。まず自分で答えを選び、「正解を見る」を押して確認してください。最後には南中高度を実際に計算する問題もあります。

答えを確認したら、下の「クイズの結果に合わせて次の学習を決めよう」から、間違えた内容に応じた復習先を選んでください。

南中高度は、公式を丸暗記するだけでなく、季節によって太陽の高さが変わる理由と結びつけて理解することが大切です。

• 南中高度は、太陽が南中したときの地平線からの角度
• 地軸は、公転面に垂直な方向から約23.4°傾いている
• 春分・秋分の公式は90° − 北緯
• 日本付近では、夏至は23.4°を足し、冬至は23.4°を引く
• 公式は3パターンで、対応する日は春分・秋分・夏至・冬至の4つ

問題を解くときは、季節を確認し、春分・秋分を基準に太陽が高くなるか低くなるかを考えてから式を選びましょう。計算ができたら、太陽の通り道を図から読み取る問題にも取り組んでみてください。