季節のめぐりの周期†
- 季節のめぐりを表す、いわゆる1年とは1太陽年のことです。
太陽年と恒星年の違い†
- 季節は地球の自転軸の向きと太陽の位置関係によって決まりますが、地球の自転軸は歳差・章動によって少しずつ向きを変えていきます。
- 自転軸の変化を考慮せず、地球が公転軌道を一回りする周期を1恒星年といいます。
- 楕円運動する天体の周期としてはこちらが使われます。
- 歳差によって変動する自転軸と、太陽の位置関係で決めた公転周期を1太陽年 (回帰年) といいます。
- 季節変化は自転軸の向きと太陽の位置関係で決まるので、こちらが季節変化と連動する、いわゆる1年の長さになります。
- 回帰年は英語でtropical yearとなります。これはギリシャ語のτροπήに由来し、太陽の南北への動きが「向きを変える」ことを意味します。地球上で太陽が頭上にくる限界線は北回帰線 (Tropic of Cancer)、南回帰線 (Tropic of Capricorn) と呼んでいますね。
- 季節変化は自転軸の向きと太陽の位置関係で決まるので、こちらが季節変化と連動する、いわゆる1年の長さになります。
- 自転軸の変化を考慮せず、地球が公転軌道を一回りする周期を1恒星年といいます。
太陽年・恒星年の長さ†
- 太陽年と恒星年の違い＝歳差を見出したヒッパルコスは、太陽年の長さを365.25日より1/300日短いと見積もっていました。
- 特定の年の、春分から春分までの経過時間は1太陽年±15分程度の幅があり、しかも複雑に変動しています。
- おもに惑星・月・章動・楕円軌道の影響によります。
- これだけばらつきが大きいと、平均値はなかなか収束してくれません。
- このばらつきは本質的なものであり、どんなに精度よく観測できても消えることはありません。
- データの選び方によりばらつきを抑えることは可能ですが、楕円軌道の影響は周期が長く、打ち消すことができません。
- 観測値の平均を求めるというやり方では、365.242日より精度よく値を求めることは難しいでしょう。
- そこで、太陽年は瞬時の平均春分点および黄道にもとづく座標系における地球−月重心の平均黄経をもとに定義します。
- 同様に、恒星年はJ2000.0の平均春分点および黄道にもとづく座標系における地球−月重心の平均黄経をもとに定義します。
- この座標系における平均黄経が一巡するのにかかる時間が1恒星年です。
- 具体的には、1恒星年＝365.25636300 + 1.2×10-7 T [日]。ただし、Tはユリウス世紀数
- その他の周期