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秋分の日と秋分日
国民の祝日・秋分の日は、今年は昨日9月22日である。

例年秋分の日は「9月23日」という感覚がある。では何故今年は、22日かと言うとこれは誰でも気が付く。

オリンピックの年だから‘閏年’。従って2月が一日多いから、例年の23日と言う日は‘気象学’的に言えば、今年は‘暦上’の一日前になる。したがって、秋分日(しゅうぶんび)が22日であるから、‘秋分の日’は、22日。

ところが、どうやらこの計算だけでは済まない事情があるらしい。

‘秋分の日’と‘秋分日’は意味が異なるが、今まで‘秋分の日’が‘秋分日’と違う日になったことは無いという。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A7%8B%E
5%88%86%E3%81%AE%E6%97%A5

秋分の日 は毎年9月23日ごろ。祝日法の上では「秋分日」としており、地球が秋分点を通過する日(日本時間)としている。国立天文台が作成する『暦象年表』という小冊子に基づいて閣議で決定され、前年2月第1平日付の官報で発表される。つまり、2年後以降の天文学における秋分日は計算によって求められるが、2年後以降の秋分の日は確定していない のである。ただしこれまでに、天文計算によって求められた秋分の日付以外の日が秋分の日とされたことはない。なお天文計算上、1979年は9月24日で、1980年から2011年までは毎年9月23日で変わらず、その後2012年から2044年までは閏年に限り9月22日、平年は9月23日と計算される[1]。なお、2012年の秋分の日は116年ぶりに9月22日になるが、土曜日と重複する(ただし国民の祝日制定後としては初となる)。次に9月24日が秋分となるのは2103年となり(22世紀もこの年と2107年の2回だけ)21世紀中には生じない(ただし、9月24日が振替休日の年もある)。



実際に、4年前のオリンピック年、つまりその2008年という閏年の時の秋分の日は、9月22日ではなくて、9月23日なのである。

秋分の日 - Wikipedia0001
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A7%8B%E5
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(将来の日付はあくまで計算に基づく予測であり、将来の天文学的観測により変わる事があり得る)

不安定要素は何か?

二十四節気を配置する方法には、古来次に述べる二つの方法があり、中国暦では清の時憲暦に至るまで、日本の暦では天保暦に至るまで、いずれも‘平気法’が用いられた。しかし、現在は、‘定気法’が用いられている事による。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A
E%9A%E6%B0%97%E6%B3%95


定気法

平気法 のように1太陽年の時間を平均して節気を求めるのではなく、太陽の天球上の通り道である黄道と天の赤道の交点すなわち春分点を基点として24等分し、こうして導き出された15°ごとの黄経上の特定の度を太陽が通過する日に節気(正節)と中気を交互に配していく。このため空間分割法とも呼ぶ。現在、中気は黄経30°の倍数、正節はそれに15°足したものとされている。

この方法(定気法)では、節気から節気までの日数が不均等になる。冬至ごろには地球が公転軌道上の近日点に位置するため、太陽が黄経上の15°を移動する速度がやや早くなり、節気間の日数は14日余りとなる。一方、夏至ごろには太陽の移動速度がやや遅くなり、節気間の日数は16日余りとなる。日数が不均等となる不便さがあるものの、太陽の実際の位置を反映し、春分・秋分は必ず太陽が真東から昇り、真西に沈む日となる。

平気法 ではすべての中気が太陰太陽暦における月と対応し、中気を含まない月を必ず閏月とするが、定気法を採用するとこの対応関係は崩れる。節気間の日数が不均等なためひと月の中に中気が2回含まれることがあり、その分中気を含まない月が多くなる。そのため、いくつかの月が中気を含めばよいと定義しなければ欠月ができるので、中気を含まない月であっても閏月とは限らない(旧暦2033年問題参照)。冬には正節間の日数が1朔望月に近くなる(あるいは更に短くなる)ため、中気の日付は月が変わってもほとんど変化していかない。このため冬に閏月が設けられる可能性は低い。一方で夏前後には節気間の日数が一気に増えるので月ごとに中気がずれていき、閏月が生じる可能性が高くなる。ここ200年をみても閏11月、閏12月、閏正月は一度も存在しない。一方で閏5月が最も多く存在している。

定気法は中国では清の時憲暦、日本では江戸時代の天保暦からはじめて採用された が、定気の考え方は古くから提唱されていた。隋の劉焯は皇極暦を作成するに当たり、二十四節気の決め方にも新しい提案をした。これは周天を24等分し、その分点を太陽が通過するごとに節気の日付を決めるようにするものであった。時憲暦や天保暦で採用された定気法は黄道を24等分したものである。現在でもこの方法で二十四節気が決められている。



因みに、2010年の24節気における‘定気法’と‘平気法’による違いを以下に示す。

平気法 - Wikipedia0001
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B3%E6%B0%97%E6%B3%95

少し判りにくい記述であるため、もう少し違った説明の仕方の記事を次に示す。

http://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/topics
/html/topics2012_2.html

秋分の日が動き出す

国民の祝日に関する法律では,秋分の日は秋分日となっており,具体的な日付が記されていない.ここでいう秋分日とは二十四節気の秋分を含む日,つまり太陽が秋分点を通過する日のことである.このような定義の仕方は秋季皇霊祭が休暇日に定められた明治11年(1878) 6月5日 太政官達 第23号のころから変わっていない.

変わっていないといえば,秋分の日は長らく9月23日のままであった.平成24年(2012),これがついに9月22日となる.9月23日でなくなるのは昭和54年(1979) 9月24日以来33年ぶり,9月22日になるのは明治29年(1896)以来116年ぶりの出来事である.今回はこのあたりの背景について考えてみよう.

図1:地球の運動と季節
図:1地球の運動と季節

地球は1年かけて太陽の周りをまわっている(図1).地球の自転軸は地球の運動面に対して垂直ではないから,北極側が太陽を向く時期と逆を向く時期が存在することになる.北半球においては前者が夏で後者が冬,その中間は春や秋となり,地球が軌道上のどこにいるかによって季節は定まる.この軌道上の位置をより細分化したものが二十四節気であり,とくに先の4点はそれぞれ夏至,冬至,春分,秋分と呼ばれている.1年=365日と思っている人もいるだろうが,この地球の運動=季節のめぐりこそが,真の1年=1太陽年≒365.2422日=365日+6時間弱なのである.

図2:二十四節気と閏年
図2:二十四節気と閏年
この,6時間弱という端数のために秋分点通過時刻は年々遅くなっていく(図2).といっても,4年経つとその累計はほぼ1日になるから,4年おきに1日増やす,つまり閏年を作ることでだいたい元の状態に戻すことができる.このように,季節と日付が大きくずれていかないようにすることが閏年を設ける理由であり,このような暦をユリウス暦1という.ユリウス暦の1年の長さは平均365.25日になる.


このとき日付がどうなるか,少し具体的な時刻を使って考えてみよう.はじめに秋分点を通過する時刻が10時だとすると(表1の例1),通過時刻が遅くなる過程で秋分の日の日付も変わることがわかる.だが,2時だとすると(例2),日付は変わらない.秋分の日はこれまで長い間,例2のような状態にあったわけである.


表1:秋分点通過時刻と秋分の日
秋分の日が動き出す0001

一方,0.2422 × 4 = 0.9688 だから,4年に1日の割合だと1 - 0.9688 = 0.0312日 ≒ 45分 だけ補正しすぎることになる.このため,4年後の通過時刻は逆に約45分ずつ早くなっていくのだ.平成24年の秋分の日が22日のように早くなるのもこれが原因である.

過剰な補正量は400年で3日に達するから,その分だけ閏年を減らすほうが長期的なずれは少なくて済む.そこまで考慮して定められた暦が現在も使われているグレゴリオ暦2であり,この場合の1年の長さは平均365.2425日となる.

表2:ユリウス暦とグレゴリオ暦
秋分の日が動き出す0002

実際に年ごとの秋分の時刻をグラフに表すと,図3のようになる.なお,本トピックスでは,説明を簡略化するために1太陽年≒365.2422日等の平均値を用いたが,秋分など二十四節気は地球から見た太陽が特定の位置にくる瞬間,たとえば秋分の場合は太陽の視黄経が180°になる瞬間の中央標準時として定義されるものであり,厳密には章動や月・惑星の影響,地球自転の変動なども考慮に入れる必要がある.

それでも,平年では1年あたり6時間弱ずつ遅れ,閏年になると4年前よりも少し前に戻る様子は十分に見て取れると思う.また,当分は4年おきに秋分の日が9月22日になること,しだいに9月22日となる割合が増えていくことなどもわかるだろう.

図3:秋分の変動(予測を含む)
図3:秋分の変動(予測を含む)
1) 紀元前46年,この暦を導入したローマの英雄ユリウス・カエサル(英語読みではジュリアス・シーザー)の名に由来する.

2) 1582年,この暦を導入したローマ法王グレゴリオ13世の名に由来する.

暦象年表2012より


これらをじっくり読めばよ~く理解が出来る。

こんな風に簡単に‘秋分の日’とは言うけれど、その歴史は、天体観測と共になかなか複雑であり、そして面白い!














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[2012/09/23 11:49] | サイエンス | トラックバック(0) | コメント(0) | page top
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