☀️ 理科の世界:太陽と季節の変化

2025年3月30日|小学校理科学習ガイド

主要テーマ

  • 太陽の動きと一日の変化
  • 緯度と経度について
  • 気温・地温の変化
  • 植物の成長と季節
  • 観測と測定
地球の自転と公転が私たちの日常生活にどのような影響を与えているかを学ぼう!

太陽の動きと一日の変化

太陽は東から昇り、南の空を通って西へ沈むという一日の見かけの動きをしています。

東(朝)
西(夕)

太陽は1日に(約)360度回転している地球が自転していることで、空を1日に1周しているように見えます。つまり、地球の自転によって、太陽は見かけ上動いています。

南中時(太陽が真南に来る時)には:

  • 太陽の高度が最も高くなる
  • 影が最も短くなる

🌞 季節によって太陽の南中高度が変化します!
夏至には高く、冬至には低くなります。

観測と測定

太陽の動きや気温の変化を正確に調べるには、適切な観測方法と測定機器が必要です。

気温を測るときの注意点 📌

  • 温度計に直射日光が当たらないようにする
  • 地面で太陽の熱が反射されにくい場所であること
  • 目の高さで読み取る

百葉箱は気象観測に最適な環境を提供します:

  • 白く塗ることで、内部の温度上昇を防ぐ
  • 屋根が上に出っ張って、雨水が内部に入るのを防ぐ
  • とびらが北向きについている(直射日光を避けるため)
なぜ百葉箱は白く塗られているのでしょうか?

季節と太陽の関係

地球は太陽の周りを公転しながら、自転軸を約23.4度傾けています。この傾きが季節の変化を引き起こします。

季節による違い:

  • 夏至:一年で昼が最も長く、夜が最も短い日
  • 冬至:一年で昼が最も短く、夜が最も長い日
  • 春分・秋分:昼と夜の長さがほぼ等しい日

地球の地軸の傾きによって、太陽の南中高度も季節によって変化します。夏は高く、冬は低くなります。

緯度と経度

地球上の位置は緯度経度で表されます。

緯線と経度…赤道を0度(基本の緯度)として、東西にそれぞれ180度ずつ(合わせて360度)経線と緯線で地球をおおっています。

緯度と太陽の南中高度の関係:

  • 緯度が高いほど、太陽の南中高度は低くなる
  • 赤道上では、春分・秋分の日に太陽が真上に来る
北極では太陽がどのように見えるでしょうか?

緯度による昼の長さの違い:

  • 高緯度地域ほど、季節による昼の長さの差が大きい
  • 赤道では一年中、昼と夜の長さがほぼ等しい

気温・地温の変化

太陽の光が地面を暖め、その熱が空気に伝わることで気温が上昇します。

太陽の光は放射によって最初に地面をあたためます。その熱が伝導によって空気に伝わり、そして対流によって全体があたたまります。

日の出 正午 日の入り

最高気温になる時刻:

  • 太陽高度 — 12時頃
  • 地温 — 14時頃
  • 気温 — 14時頃

晴れた日と曇りの日では、気温の変化の仕方が異なります!

植物の成長と季節

植物は季節の変化に合わせて成長のサイクルを変えています。

🌱
🌻
🍂
❄️

季節ごとの植物の特徴:

  • :アブラナなどの花が咲く(黄色い花
  • :トマトやナスなどの野菜が実をつける
  • :紅葉や落葉が見られる
  • :多くの植物が休眠状態になる

種子の発芽に必要なもの

  • 適切な温度
  • 空気(酸素)

発芽した後、最初に地上に出てくるのは子葉です。その後、本葉が出て、光合成をしながら成長していきます。

よくある質問(FAQ)

地球上の異なる場所では、太陽の動きや南中高度はどのように異なるのですか?

地球は球形であるため、緯度によって太陽の見かけの動きや南中高度が異なります。高緯度地域では太陽の南中高度が低く、日の出と日の入りの時刻も大きく変化します。

季節によって、日の出、日の入り、昼の長さはどのように変化しますか?

地球の地軸が傾いていることが、季節の変化と昼の長さの変化の主な原因です。夏至の頃は北半球では昼が長く、冬至の頃は昼が短くなります。春分と秋分の日は昼と夜の長さがほぼ等しくなります。

気温を測定する際に注意すべき点はありますか?

直射日光が当たらない、風通しの良い日陰の場所を選ぶことが重要です。また、地面からの照り返しの影響を避けるため、地上1.2〜1.5mの高さに温度計を設置する必要があります。

クイズコーナー

以下の問題に挑戦してみましょう!

図1(太陽の周りの地球の公転模式図)において、地球が夏至の位置にあるとき、日本はどのような季節を迎えますか?

ヒント:地球の自転軸の傾きと太陽の位置関係を考えてみよう!

解答:日本は夏を迎えます。夏至の頃は、一年のうちで昼が最も長く、夜が最も短くなります。

太陽の南中高度は、季節によって変化しますが、その主な理由は何ですか?

解答:地球の地軸が公転面に対して傾いていることが主な理由です。夏至には東京の南中高度が高くなり、冬至には低くなります。

アブラナの種子が発芽し、成長していく過程で、最初に地上に出てくる部分はどこですか?

解答:最初に地上に出てくるのは、子葉です。成長に必要な主なものは、水、日光、養分です。