夏が暑く、冬が寒いのはなぜ？

つまり、季節があるのはなぜ？

太陽からの距離が変わるから？

地球は太陽のまわりを円ではなく楕円を描いて回っています。太陽に近づくときもあれば、離れるときもあります。では、地球が太陽にいちばん近いときが夏なのでしょうか？

地球が回る楕円は、ほんの少ししかつぶれていません。見た目はほとんど円です。地球が太陽にいちばん近づくのは1月の初め、北半球では冬のまっただ中で、いちばん遠ざかるのは7月の初めです。

この程度の差では季節は生まれません。それに、もし距離のせいなら、地球全体が同時に夏になるはずです。ところが北半球が夏のとき、南半球は冬なのです。

赤道に近いほど、平均して暖かくなります。年平均気温は中央ヨーロッパで約8°C、赤道付近では約27°Cです。

懐中電灯で机を照らしてみましょう。最初は真上から、次はななめから。ななめから当てると、同じ光が広い面積に広がります。明るい部分は大きくなりますが、暗くなります。日光も同じで、太陽が真上にあるときに、いちばんよく暖まります。

光が垂直に当たると、ななめに当たるときよりも、同じ広さの地面に多くの光が届きます。ソーラーパネルが太陽のほうを向くのはこのためです。

地球は丸いので、場所によって光の当たる角度が違います。南へ行くほど光は高い角度から当たり、同じ広さの地面に多くの光が届きます。北へ行くほどななめになり、届く光は少なくなります。届く光が多いほど、暖かくなります。

光の角度で、南が暖かい理由はわかります。でも、なぜ夏と冬が入れかわるのでしょう？ 12月も6月も、光は同じ角度で当たるはずです。本当にそうでしょうか？

じつは、ここまで地軸を描きまちがえていました。まっすぐ縦に描いていたのです。本当は地軸は公転軌道に対して垂直ではなく、23.4度傾いています。そして、いつも同じ方向、北極星のほうを向いています。

12月には北半球が太陽と反対側に傾き、光はななめに当たります。6月には太陽のほうへ傾くので、光は高い角度から当たり、中央ヨーロッパでは同じ広さの地面に3倍もの光が届きます。南半球ではその逆なので、12月が夏になります。

北半球が太陽のほうへ傾いていると、地球が1回転するあいだ、昼の側にいる時間が長くなります。中央ヨーロッパでは、太陽が空に出ている時間は6月に約16時間、12月には約8時間しかありません。

赤道では一年中、光がほぼ同じように高い角度から当たり、昼の長さはいつも約12時間です。おなじみの夏と冬はなく、雨季と乾季がくり返されます。

夏と冬を生むのは太陽からの距離ではなく、傾いた地軸です。夏は太陽が高く長く照らし、冬は低くななめに、短く照らします。

地球が太陽からいちばん遠いのは7月の初め、北半球の夏のまっただ中です。もし距離のせいなら、7月は冬になっていたはずです。