日差しは夏並
春は三寒四温とは言うけど、すでに4月にして夏日になったりしている。
可と思えば、かなり寒い日もまだ残っている。
体調を崩しやすい季節なんだよね。
でも、その中でも特にきつかったのは、晴れていて日差しは強いけど、北風が冷たかった日。
日向の日光はじりじり来るくらいの厚さなんだけど、風がとにかく冷たくて。
でも、日本の春の日差しってこんなに強かったっけ?
調べてみると、実は春になると日差しはかなり強くなっているのだ。
紫外線なんかではよく言われるけど、夏の最盛期に比べても7~8割くらいの強さになっているらしい。
冬至が底辺で夏至がてっぺんとしても半分を超えたくらいじゃ、って感覚なんだけど、そうではないのだ。
太陽の南中高度の季節変化は線形で一次関数的な変化なんだけど、その南中高度の変化に伴う太陽光の減衰の変化はそんな単純な変化ではないというわけ。
地球は十分に起き糸仮定して、地面も大気層も水平という仮定を置いて簡単に模式図を書くと、太陽光が地面に届くまでに通ってくる大気中の距離(光路)は、南中時の仰角をx(ラジアン)とすると、大気層の厚さに対し、1/cos(π/2-x)倍、すなわち、1/sin(x)倍の長さになるのだ。
それをπ/2、つまり90°までプロットしたグラフで見てみると、東京における、冬至、春分・秋分、夏至の南中高度はそれぞれ、
冬至: 31.6°(ラジアンでは0.55)
春分・秋分: 55.0°(ラジアンでは0.96)
夏至: 78.4°(ラジアンでは1.37)
になるのだ。
で、実際に曲線状の位置を確かめてみると、冬至から春分に向かうときは変化率が大きく(微分したときの傾きが大きく)、春分から夏至に向かうときはにぶってくるのがわかるのだ。
実際に光路の模式図を見ても冬至と春分、春分と夏至で長さの変化の違いがわかるよね。
つまり、何が言いたいかというと、春分を過ぎて春から夏に向けて太陽光が大気層を通ってくる光路の長さはそこまで大きく変化しないのだ。
太陽光の減衰(散乱や吸収)は当然のことながら光路の長さに比例するので、減衰の変化率もこのグラフと同じようになるわけ。
春先にぐっと日差しが強まるとそこからずっと強い状態が続くことになるというわけだ。
ちなみに、日本より緯度が高いパリの場合、南中高度は、
冬至: 17.8°(ラジアンでは0.31)
春分・秋分: 41.2°(ラジアンでは0.72)
夏至: 64.6°(ラジアンでは1.13)
なので、東京の場合よりこのグラフの左側にシフトするよ。
そうなると、季節変化はより大きくなるわえで、冬から春にかけてはかなりの差があるのだ。
また、春から夏にかけてもけこう落差があることがわかるよ。
ちなみに、南中高度はだいぶ異なるけど、東京都パリで夏至の光路の長さはほとんど変わらないんだよね。
逆に当時は差が大きいけど。
つまり、夏の日差しは高緯度地域でもそこまで弱くならず、冬は高緯度地域は日差しが弱いということなのだ。
またm¥、緯度が低い地域の方が当時と夏至の高度差が小さくなるので、つまり、日差しの強さの季節変化も小さくなるのだ。
つまり、熱帯に近づけば四季の変化は小さくなっていくというのとも整合しているよね。