【一級建築士試験（環境）】季節ごとの太陽高度：夏至、冬至、春秋分の解説

こんにちは、けんてくです。今日は、季節ごとの太陽高度について解説します。特に、夏至、冬至、春秋分の太陽高度を中心に見ていきましょう。

太陽高度とは

太陽高度とは、地平線から太陽までの角度のことを指します。この角度は、時間と季節によって変化します。

夏至の太陽高度

夏至の日について見ていきましょう。夏至の日には、太陽は一年で最も高く昇ります。これは、地球の傾きが最も大きくなるためです。この日の太陽高度は、地理的な位置によりますが、日本では約78°となります。

冬至の太陽高度

冬至の日について見ていきましょう。冬至の日には、太陽は一年で最も低く昇ります。これは、地球の傾きが最も小さくなるためです。この日の太陽高度は、やはり地理的な位置によりますが、日本では約31°となります。

春秋分の太陽高度

春秋分の日について見ていきましょう。春秋分の日には、昼と夜の長さがほぼ等しくなります。これは、地球の傾きが中間的な位置にあるためです。この日の太陽高度は、地理的な位置によりますが、日本では約55°となります。

まとめ

これらの太陽高度の変化は、季節の変化を引き起こします。夏至の頃には、太陽が高く昇るため、日照時間が長くなり、気温が上がります。逆に、冬至の頃には、太陽が低く昇るため、日照時間が短くなり、気温が下がります。

・夏至の日　　約78°

・冬至の日　　約31°

・春秋分の日　約55°

問題と解説

問題

北緯35度の地点において、南中時に太陽高度が60度となる日の日照・日射に関する次の記述は適当であるか。ただし、終日快晴とし、日照・日射を妨げる要素はないものとする。

1.終日直達日射量は、水平面がどの向きの鉛直面より大きい。

2.日の出・日没の太陽位置は、春分・秋分の日に比べて南側になる。

解説

1.正解。

北緯35°の位置における太陽の南中時の高度は、春秋分では約55°、夏至では約78°、冬至では約31°となります。したがって、南中時の太陽高度が60°に達する日は、春秋分よりも夏至の間の時期となります。また、春分から夏至、夏至から秋分にかけての一日の日射量は、どの垂直面よりも水平面の方が大きくなります。

2.不正解

太陽の動きは、春秋分（太陽が真東から昇り、真西に沈む）を基準に、冬至では南側に、夏至では北側に移動します。南中時の太陽高度が60°となる日は、春秋分よりも夏至に近いため、日の出と日没の位置は春秋分に比べて北側になります。言い換えると、太陽の動きは季節によって変わり、夏至に近づくと太陽の位置は北側に移動し、冬至に近づくと南側に移動します。また、太陽の高度が60°になるのは夏至に近い日で、その時の日の出と日没の位置は春秋分に比べて北側になります。