広範囲に及ぶ動物学的使命
一年で最も寒い日や暑い日について考えた時、人々は本能的にそれを一年で最も短い日と最も長い日である至点と結びつけるかもしれない。結局のところ、冬至は最も日光が少ない日であり、夏至は最も長い日である。しかし、興味深いことに、冬の最も寒い日は冬至の数週間後に来ることが多く、夏の最も暑い日も至点と一致しないのだ。
この奇妙な不一致から、次のような疑問が生じる。一年で最も暗い時期が最も寒い時期ではないのはなぜだろう？また、夏の暑さのピークが一年で最も長い日よりも遅れて来るのはなぜだろう？その答えは、地球の構造と地球の太陽の周りを回る仕組みのどこかに隠れている。このギャラリーをクリックして、科学が何を教えてくれるかを正確に確認してみよう。
地球は365日と6時間9分かけて太陽の周りを一周する。この間に季節が変わり、地球の方向が地表の気候に影響を与える。
地球の軸は常に23.4度の角度で傾いており、季節の移り変わりに影響を与えている。太陽光は地球の表面全体に不均一に向けられており、一年の特定の時期には地球の一部が他の部分よりも多くの光を受ける。
地球の傾きによって、一方の半球では日照時間が最も短くなり、もう一方の半球では日照時間が最も長くなる至点も生じる。太陽の位置を、毎日同じ時刻の空の上での年間の太陽の軌道に基づいて地図にすると、その軌道は細長い8の字のようになる。太陽が最も高い位置と最も低い位置が、それぞれ夏至と冬至の場所である。
地球の太陽の周りの軌道は完全な円ではなく、楕円だ。つまり、地球は一年のうちのある時期には太陽に近づき（近日点）、別の時期には太陽から遠ざかる（遠日点）ため、季節の気温に影響を及ぼす。
北半球の冬至は、毎年12月21日から23日の間に起こる。この日は一年で最も日が短い日だが、最も寒い時期とは一致しない。最も寒い時期は通常数週間後に訪れる。
南半球では、6月20日から22日頃に冬至が訪れ、同様の現象が起こる。日照時間が最も短いにもかかわらず、最も寒い時期が遅れてやって来る。その理由はなんだろう？
地球の暖かさのほとんどは太陽光から得られ、そのピークは至点にある。しかし、気温は太陽エネルギーの変化をすぐには反映せず、至点と実際の季節の気温の間には遅れが生じる。これは季節遅れと呼ばれ、夏は暑くなり、冬は寒くなるが、どちらも至点以降にのみ起こる。
季節の遅れ、つまり視点と気温の極端差の間の遅れは、地球の表面（陸地、水、大気）が冷えたり温まったりするのに時間がかかるために起こる。
土や岩などの物体は、前の数ヶ月間の熱を保持する。冬には、地面が秋の暖かさを保持するため、冬至後の最も寒い気温の到来が遅れる。
水は陸地に比べて、温度を変えるのにかなり多くのエネルギーを必要としている。この特性により、特に海に近い地域では温度変化が緩和され、季節的な最高気温、最低気温のピークが遅れるようになる。
北半球では、最も寒い日は通常、冬至を過ぎた1月中旬に訪れる。この時点で、地面と水は完全に凍りつき、空気中に熱を放出しなくなる。
同様に、一年で最も日が長い夏至は、気温が最も高くなる日と一致しない。徐々に暖かさが増し、夏の暑さのピークは数週間後に訪れる。
例えば、モハーヴェ砂漠では、最高気温は一か月前の夏至ではなく、7月下旬に記録される。同様に、フロリダのメキシコ湾岸などの地域では、最も暑い時期が8月まで遅れることがある。
極地に近い地域では、夜が長く、熱の放散が遅いため、季節の遅れがより顕著になる。逆い、赤道地域では年間を通じて日光は比較的安定しているため、季節の遅れは少なくなる。
地球上で最大の面積を誇る太平洋も、熱の保持に大きな影響を及ぼす。太平洋沿岸地域では、内陸部に比べて海の緩和効果により、冬はより穏やかである。
海流も熱を広範囲に分散させ、極端な温度差を和らげる役割を果たしている。長い冬の夜でも、暖流によって急激な冷却が妨げられ、沿岸地域での最も寒い日の到来が遅れる。
地球のジェット気流も、このような気温差に関係している。ジェット気流は西から東に流れる高高度の風で、南の空気と北の空気を分ける。北半球の冬至の後、このジェット気流はさらに南に移動し、冷たい空気だけが残る。
興味深いことに、両半球の季節の遅れの大きな要因は、極地の氷だ。これは、地球のさまざまな部分よりも太陽エネルギーをより多くまたはより少なく反射する、いわゆるアルベド効果によるものである。
雪と氷はアルベド効果が高く、かなりの太陽放射を反射する。冬至が来るまでには、北極ま他は南極（半球によって異なる）の大部分が凍結し、それ以上熱を吸収できなくなる。残った熱は待機中に拡散する。
冬の間、落葉樹や植物（常緑ではないもの）は葉をすべて落とす。葉が大量になくなると、葉は熱を生成して保持することができなくなり、冬至後の気温の急激な低下につながる。
コンクリートやアスファルトの面を多く持つ都会は、自然の景色とは異なる方法で熱を吸収し、保持する。都市部では、冬には冷却が遅くなり、夏には暑さが長引くなど、独特の遅れが生じることがある。
都市と同様、山岳地帯も標高により独特の季節の遅れを示す。標高が高いほど、低地よりも冷えたり暖まったりする速度が速いため、季節の遅れが短くなるが、谷間は熱を長く保持することが多く、季節の遅れが長くなる。
地球の待機は太陽放射の熱を閉じ込め、季節的な寒冷化や温暖化をさらに遅らせる。この温室効果は、至点と気温のピークの不一致にさらに影響を及ぼす。
待機中に排出される炭素量の増加は、温室効果を悪化させることが知られている。研究により、熱が地球に閉じ込められることがますます増え、地球温暖化に寄与し、極端な気温の変化がはるかに顕著になっていることがわかっている。
科学者たちは、地球温暖化により極地の氷や雪が著しく溶けるだろうと警告している。その結果、太陽放射の反射が減り、気温が急激に上昇し、季節の遅れが目立たなくなるだろう。
季節の遅れを理解することは、地域社会が異常気象に備えるのに役立つ。農家、都市計画者、エネルギー部門は、この知識を活用して、寒さや暑さのピークに合わせて活動やリソースを調節し、効率と安全性の両方を向上させる。
世界中の生態系は季節の遅れに合わせて調整されており、動物や植物は至点ではなく気温の変化に合わせてライフサイクルを適応させている。この同期により、多様な環境での生存が保証される。
太陽光、熱の保持、季節の遅れの相互作用は、地球の自然のバランスの不思議さを真に浮き彫りにしている。これらの遅れは、地球が極端な気温にどのように対処しているか、そして将来どのように予測できるかについて多くの洞察を与えてくれる。
出典: (Live Science) (Britannica) (National Post)
冬至の最も暗い時期が最も寒い日ではないのはなぜか？
至点は一年で最も寒い時期でも暑い時期でもない
ライフスタイル 冬
一年で最も寒い日や暑い日について考えた時、人々は本能的にそれを一年で最も短い日と最も長い日である至点と結びつけるかもしれない。結局のところ、冬至は最も日光が少ない日であり、夏至は最も長い日である。しかし、興味深いことに、冬の最も寒い日は冬至の数週間後に来ることが多く、夏の最も暑い日も至点と一致しないのだ。
この奇妙な不一致から、次のような疑問が生じる。一年で最も暗い時期が最も寒い時期ではないのはなぜだろう？また、夏の暑さのピークが一年で最も長い日よりも遅れて来るのはなぜだろう？その答えは、地球の構造と地球の太陽の周りを回る仕組みのどこかに隠れている。このギャラリーをクリックして、科学が何を教えてくれるかを正確に確認してみよう。