極圏

極圏は、北極圏または南極圏のいずれかを指す条件付きの円線（弧）の地理用語です。これらは、緯度（緯線）の主要な円のうちの2つです。地球上では、北極圏は現在、年間約14.5メートルの速度で北に移動しており、平均緯度（天文章動を考慮に入れない場合）は現在66°33′50.1″ Nにあります。南極圏は現在、年間約14.5メートルの速度で南に移動しており、平均緯度は現在66°33′50.1″ Sにあります。 ^[1]極圏は、地球の極地と同一視されることがよくあります。固有の気候環境のため、北極圏の大部分（その多くは海）には人がまばらですが、これは主に陸地と保護された棚氷である 南極大陸全体に当てはまります。

もし地球に大気がなければ、両極圏（弧）では、太陽の中心が常に地平線より上にある日が年に少なくとも 1 日、 常に地平線より下にある日が年に少なくとも 1 日あることになります。つまり、円内では、より長い期間、極昼と極夜となります。地理的に極地として知られる関連する極（北極と南極）に至るまで、このような期間は 1 年の半分、つまり極地近くまで延長されます。その代わりに、大気の屈折と、点光源ではなく拡張された物体として地球に到達する太陽​​の光により、各円内では、地球の表面は適切な極夜、つまり太陽が昇らない 24 時間を経験しません。この同じ 2 つの要因により、各円のすぐ外側では、依然として極昼（太陽が完全に沈まない日）が続きます。

極圏の緯度は、+ または -90 度 (それぞれ北極と南極を指す) から軸の傾き(つまり、地球の公転面である黄道に対する地球の毎日の自転軸の傾き) を引いた値です。地球のこの支配的な平均傾きはわずかに変化し、この現象は章動と呼ばれます。したがって、上記の緯度は、長年にわたる傾きの平均値を計算することで算出されています。軸の傾きは、参考文献に記載されているように長期的な変動も示します (傾きの 1 秒角(″) の差は、地球表面の極圏の位置が北または南に約 31 メートル変化することに相当します)。

極圏は、冬至と夏至の日にそれぞれ極夜と極昼が発生するゾーンの境界とほぼ正確に一致する。2 つの効果により、大まかにこのように一致する。1 つ目は大気の屈折で、地球の大気が地平線近くの光線を曲げる。2 つ目の効果は、地球の軌道距離から見た太陽の角直径によって引き起こされる(軌道距離は各軌道でわずかに変化する)。これらの要因により、地上で観測される境界は円から 80 ～ 100 キロメートル (50 ～ 62 マイル) 離れている。^[要出典]この数値範囲のさらなる全球的要因は、地球の章動で、これは傾きの非常に小さな変化である。海抜の高い場所では、低い場所では太陽が昇らない太陽の円盤 (地平線を参照) のごくわずかな部分を見ることができる。北極圏の場合、冬は北極圏の80～100km北、夏は北極圏の80～100km南に位置し、他の圏ではその逆の方向となる。^[2]

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