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観測天文学において、南中とは、天体（太陽、月、惑星、恒星、星座、深宇宙の天体など）が観測者の子午線を通過することである。[1]これらの現象は子午線通過 としても知られ、計時や航海に使用され、子午線通過望遠鏡を使用して正確に測定される。
一日を通して、天体はすべて、地球の自転によって子午線を通過する瞬間が2回あるため、天球上の円軌道に沿って動いているように見えます。 [2] [3]地理学的極 を除いて、子午線を通過する天体はすべて、最高点（天頂に最も近い瞬間）に達する上極点があり、その約12時間後に最低点（天底に最も近い瞬間）に達する下極点が続きます。極点の時刻（天体が極点に達する時刻）は、上極点を意味するために使用されることがよくあります。[2] [3] [4]
物体の最高到達点における高度( A ) は、90 から観測者の緯度( L ) を引いた値に物体の赤緯( δ ) を加えた値に等しくなります。
- A = 90° − L + δです。
事例
観測者の緯度（L）と天体の赤緯（δ）によって3つのケースが異なります。[要出典]
- 物体は、その下極点でも地平線より上にあります。つまり、| δ + L | > 90°の場合（つまり、絶対値で赤緯が対応する半球の余緯より大きい場合）
- 物体は、その上極点でも地平線の下にある。つまり、| δ − L | > 90°の場合（つまり、絶対値で赤緯が反対側の半球の余緯より大きい場合）
- 上極点は地平線より上にあり、下極点は地平線の下にあるため、天体は毎日昇ったり沈んだりするのが観測されます。その他の場合（つまり、絶対値で赤緯が余緯度より小さい場合）
3 番目のケースは、緯度の余弦に等しい全天の一部にある物体に適用されます(赤道では、空は水平な南北線の周りを回転するため、すべての物体に適用されます。極では、空は垂直線の周りを回転するため、どの物体にも適用されません)。最初のケースと 2 番目のケースは、それぞれ残りの空の半分に適用されます。[引用が必要]
期間
南中期から次の南中期までの期間は恒星日で、ちょうど24恒星時間と平常太陽時間の24時間より4分短い。一方、上方の南中期から下方の南中期までの期間は12恒星時間である。連続する日々の（自転）南中期の期間は、主に地球の軌道 固有運動によって左右され、太陽日（太陽の南中期の間隔）と恒星日（任意の基準恒星の南中期の間隔）またはそれより若干正確で歳差運動の影響を受けない恒星日との長さが異なっている。[5]この結果、南中期は太陽日ごとに異なる時間に発生し、南中期が再び発生するには恒星年（366.3日）がかかる。恒星年は太陽年より1日長い年である。したがって、恒星日ごとに再発するが、太陽日の同じ時刻に南中が再発するのは366.3太陽日に一度だけである。[6]一方、恒星年から恒星年への南中期間の時間における残りの小さな変化は、主に章動（18.6年周期）によって引き起こされ、地球のより長い時間スケールの軸歳差運動（26,000年周期）をもたらし、[7] [8]遠心歳差運動やその他の力学は恒星観測に非常に小さな影響しか与えず、ミランコビッチ周期を通じて地球の気候にかなり大きな影響を与えている。 ただし、そのような時間スケールでは、特に太陽系から見て固有運動が大きい星などの星自体の位置が変わります。
恒星の視差は、これらすべての見かけの動きと同じような動きのように見えますが、平均化されていない恒星日から恒星日までの影響はわずかで、元の見かけの位置に戻り、軌道ごとに 1 サイクルを完了し、歳差運動による位置のわずかな永続的な変化が加わります。この現象は、地球が軌道上の位置を変えることによって発生します。
太陽
熱帯地方および中緯度地方では、太陽は上方の極点（太陽正午）には空に見えるが、下方の極点（太陽真夜中）には（地平線の下に）見えなくなる。その半球の冬至（北極では12 月の冬至、南極では6 月の冬至）の周囲のいずれかの極圏内の地域から見ると、太陽はどちらの極点でも 地平線の下に隠れる。
太陽が地方子午線を通過するときの赤緯が +20° であると仮定すると、70° の余角(太陽から極まで) を観測者の緯度に加算および減算して、それぞれ上極点と下極点における太陽高度を求めます。[引用が必要]
- 北緯 52 度から、上極点は真南の地平線から 58 度上にあり、下極点は真北の地平線から 18 度下にあります。これは、上極点については 52 度 + 70 度 = 122 度 (補角は58 度)、下極点については 52 度 - 70 度 = -18 度と計算されます。
- 北緯 80 度からでは、上極点は真南の地平線から 30 度上方にあり、下極点は真北の地平線 (白夜) から 10 度上方にあります。
周極星
北半球のほとんどの地域では、北極星とこぐま座 の他の星々は、天の北極の周りを反時計回りに回転し、両方の極点で見ることができます（空が十分に晴れて暗い限り）。南半球には明るい北極星はありませんが、八分座は天の南極の周りを時計回りに回転し、両方の極点で見ることができます。[9]
観測者の緯度から見て、常に地平線より上にある天体は、周極天体と呼ばれます。[要出典] [9]
参照
参考文献
- ^マイケル・ホスキン（1999年3月 18日）。ケンブリッジ天文学簡潔史。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-57600-0。
- ^ ab バキッチ、マイケル E. (1995). 『ケンブリッジ星座ガイド』ケンブリッジ大学出版局8 ページISBN 0521449219。
- ^ ab デインティス、ジョン、グールド、ウィリアム (2009)。「Culmination」。The Facts on File Dictionary of Astronomy。Infobase Publishing。p. 110。ISBN 978-1438109329。
- ^ マッケンジー、ウィリアム (1879–81)。「子午線」。国立百科事典。第 8 巻 (図書館版)。ロンドン、エディンバラ、グラスゴー: Ludgate Hill、EC、p. 993。
- ^ 「暦 - 恒星日、朔望月、回帰年、閏年」ブリタニカ百科事典。1998年7月20日。 2023年6月2日閲覧。
- ^ 「見かけの恒星時」。オックスフォード・リファレンス。1999年2月22日。 2023年6月2日閲覧。
- ^ Buis, Alan; Laboratory, s Jet Propulsion (2020-02-27). 「ミランコビッチ（軌道）サイクルと地球の気候におけるその役割 – 気候変動：惑星のバイタルサイン」。気候変動：惑星のバイタルサイン。 2023年6月2日閲覧。
- ^ ab アーサー・フィリップ・ノートン (2004)。イアン・リドパス (編)。ノートンの星図鑑とリファレンスハンドブック、エポック 2000.0 (20 版)。パイプレス。ISBN 978-0-13-145164-3. OCLC 1085744128.