夏と冬で昼の長さが変わるのはなぜ?

コハク
コハク冬は夕方になるとすぐ暗くなりますのに、夏はなかなか暗くなりませんわね。いったい、なぜでしょう?
30秒でわかる答え
コハク答えは、地球の傾きにありますのよ。

地球の自転の軸は約23.4°傾いていて、その向きのまま1年かけて太陽のまわりを回っています。北半球が太陽の方へ傾く夏は、太陽が空の高いところを通るので昼が長くなり、反対側へ傾く冬は太陽が低いところを通るので昼が短くなります。太陽との距離が原因ではありません。

地球の軸は約23.4°傾いている

地球は1日に1回、こまのように回り(自転)、1年かけて太陽のまわりを回っています(公転)。自転の軸は、公転する面に対してまっすぐ立っているのではなく、約23.4°傾いています。しかも、太陽のまわりを回るあいだ、軸はいつも同じ方向を向いたままです。

太陽の通り道の高さが変わる

6月ごろは北極側が太陽の方を向くので、日本などの北半球では、太陽が空の高いところを通ります。太陽が一日でいちばん高く上がった時の高さを南中高度といい、これが高いほど日の出から日の入りまでの時間、つまり昼が長くなります。12月ごろは南極側が太陽の方を向き、北半球では太陽が低いところを通るので、昼が短くなります。昼がいちばん長いのは夏至、いちばん短いのは冬至のころです。春分と秋分のころは、どこでも昼と夜の長さがほぼ同じになります。

図:6月ごろと12月ごろの太陽の通り道
6月ごろ(夏至のころ)太陽が高いところを通る昼が長い12月ごろ(冬至のころ)太陽が低いところを通る昼が短い地球の軸が約23.4°傾いているため(北半球の場合)

通り道の形は、しくみを分かりやすくするための模式図です。

コハク
コハク太陽が空のどれだけ高いところを通るかで、昼の長さが変わるのですね。

場所によって変わり方が違う

昼の長さの変わり方は、緯度(赤道からどれだけ北や南にあるか)によって大きく違います。赤道の近くでは、昼と夜の長さは一年中あまり変わりません。緯度が高いほど変化が大きくなり、夏至のころには北極の近くで一日中太陽が沈まない白夜、南極の近くで一日中太陽が昇らない極夜になります。北半球と南半球では、季節も昼の長さの変化も反対です。

真夜中でも地平線の近くで輝く太陽と、水面に映る雲
夏至のころ、北極に近い地域では一日中太陽が沈まない白夜になります。写真:Catrin1000. / CC BY-SA 3.0 / ウィキメディア・コモンズ

太陽との距離は関係ない

「夏は地球が太陽に近いから」と思われがちですが、これは正しくありません。地球の通り道はほぼ円に近く、太陽との距離はそれほど変わりません。しかも地球が太陽にいちばん近づくのは1月ごろ、いちばん遠くなるのは7月上旬ごろで、北半球では冬に近く、夏に遠いのです。もし距離が原因なら、北半球と南半球は同じ季節になるはずです。

もっと知りたい

  • 日の出がいちばん早いのは夏至より前、日の入りがいちばん遅いのは夏至より後です。日の入りがいちばん早くなるのは、冬至の10日前くらいです。
  • もし軸がまったく傾いていなければ、季節の変化は起こりません。反対に、天王星のように横倒しに近いと、昼がとても長い夏と夜がとても長い冬になります。
  • 地球の軸が傾いているのは、地球ができて間もないころに大きな天体がぶつかったためだと考えられています。
コハク
コハク昼の長さを決めているのは、太陽との距離ではなく、約23.4°の傾き。夏至と冬至の空を、見比べてみたくなりますわ。

3択クイズで確かめよう

夏と冬で昼の長さが変わる理由は?

答えを見る
  1. 太陽との距離が変わるから
  2. 地球の軸が傾いているから
  3. 太陽の明るさが変わるから

地球の軸が傾いているから 地球は軸が傾いたまま太陽のまわりを回るので、夏は太陽が高い所を通って昼が長く、冬は低い所を通って短くなります。

参考資料

  1. 暦Wiki 季節はなぜ変化するのか?国立天文台 暦計算室
  2. 暦Wiki ところ変われば季節も変わる国立天文台 暦計算室
  3. 暦Wiki 昼や夜の長さの季節変化国立天文台 暦計算室
  4. What Causes the Seasons?NASA Space Place(英語)

内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。