閏日と昼時間 ― 2024/02/29
今日は閏日。今年の年号は4で割れるのですぐ分かります。ちょっと詳しい方なら「4で割れても閏年でないときがあるよ」とご存知でしょう。閏年の決め方は下記のようなルールがあるからです。
小学生のころ「誕生日が2月29日の人は4年に1歳しか歳をとらない」などと冗談を言いあっていましたが、今はこんなこと言うだけでイジメになっちゃうのでしょうか。法律上は「生まれた日付の前日24時に歳をとる」と決まっているため、閏日生まれでも翌年2月28日の24時になったら1歳カウントアップされます。
さて前々から気になっていたのですが、概ね4年ごとにやってくる各閏日には全く差が無いのでしょうか?いえいえ、そんなことはありません。これを確かめるため、年によって差異が敏感な「昼時間」を計算してみましょう。ここでの昼時間は「日没時刻から日出時刻を引いたもの」とします。(※一定条件下の大気差も考慮し、1/1000秒の桁まで求めています。)
左上図は日本経緯度原点における閏日の昼時間。縦軸単位は時間で、概ね11.38時間(11時間23分)前後をふらついていることが読み取れるでしょう。前述ルールの通り、1700年、1800年、1900年などは非閏年(平年)、2000年や2400年は閏年。毎閏日ごとグラフが上昇し(昼時間が長くなる)、非閏年かつ100の倍数年を挟む前後で一気に下降していますね。また100の倍数年でも閏年ならば上昇は止まりません。下降のタイミングで減る昼時間は2分程度のようです。
このように書くと、昼時間の変化が閏日に関わる特別な出来事に勘違いされますが、このような変化は一年のどの日でも起こっています。試しに2月28日および3月1日について同様に計算すると下A・B図のようになります。(※閏日のグラフに揃えるため、閏年かどうかに関わらず横軸間隔を4年おきにしています。)ぱっと見、上昇下降の傾向はそっくりですね。
でも、よくよく見てください。「下降のタイミング」が閏日前と後とで違うことに気付けた方は鋭いですね。ここまで別グラフにしていたものをまとめた下C図をご覧ください。2月28日の昼時間は「非閏年かつ100の倍数年」にはまだ上昇を続け、その次の閏日に下降しています(緑矢印)。いっぽう3月1日は「非閏年かつ100の倍数年」に下降しています(赤矢印)。閏日挿入によって太陽の視位置がほぼ一日分ずれますから、前日の変化と後日の変化に違いが出てしまうのです。この「変化の変化」とでも言うべきものは太陽の方位角や高度など、視位置に関係する全てに影響します。2020年の閏日の記事「ダイヤ富士撮影ポイントの変化と閏日」なども参考にしてください。
閏日生まれの方は年齢が不連続にならないよう法律で守られているけれど、普段あまり気付けないところでこうした不連続性が現れます。今ごろ毎年同じところから日の出や「ダイヤモンド○○現象」などを撮影している方はこうした差異を体感しているかも知れません。
- 西暦年が4で割り切れる年は閏年。
- ただし西暦年が100で割り切れる年は平年。
- ただし西暦年が400で割り切れる年は閏年。
小学生のころ「誕生日が2月29日の人は4年に1歳しか歳をとらない」などと冗談を言いあっていましたが、今はこんなこと言うだけでイジメになっちゃうのでしょうか。法律上は「生まれた日付の前日24時に歳をとる」と決まっているため、閏日生まれでも翌年2月28日の24時になったら1歳カウントアップされます。
さて前々から気になっていたのですが、概ね4年ごとにやってくる各閏日には全く差が無いのでしょうか?いえいえ、そんなことはありません。これを確かめるため、年によって差異が敏感な「昼時間」を計算してみましょう。ここでの昼時間は「日没時刻から日出時刻を引いたもの」とします。(※一定条件下の大気差も考慮し、1/1000秒の桁まで求めています。)
左上図は日本経緯度原点における閏日の昼時間。縦軸単位は時間で、概ね11.38時間(11時間23分)前後をふらついていることが読み取れるでしょう。前述ルールの通り、1700年、1800年、1900年などは非閏年(平年)、2000年や2400年は閏年。毎閏日ごとグラフが上昇し(昼時間が長くなる)、非閏年かつ100の倍数年を挟む前後で一気に下降していますね。また100の倍数年でも閏年ならば上昇は止まりません。下降のタイミングで減る昼時間は2分程度のようです。
このように書くと、昼時間の変化が閏日に関わる特別な出来事に勘違いされますが、このような変化は一年のどの日でも起こっています。試しに2月28日および3月1日について同様に計算すると下A・B図のようになります。(※閏日のグラフに揃えるため、閏年かどうかに関わらず横軸間隔を4年おきにしています。)ぱっと見、上昇下降の傾向はそっくりですね。
でも、よくよく見てください。「下降のタイミング」が閏日前と後とで違うことに気付けた方は鋭いですね。ここまで別グラフにしていたものをまとめた下C図をご覧ください。2月28日の昼時間は「非閏年かつ100の倍数年」にはまだ上昇を続け、その次の閏日に下降しています(緑矢印)。いっぽう3月1日は「非閏年かつ100の倍数年」に下降しています(赤矢印)。閏日挿入によって太陽の視位置がほぼ一日分ずれますから、前日の変化と後日の変化に違いが出てしまうのです。この「変化の変化」とでも言うべきものは太陽の方位角や高度など、視位置に関係する全てに影響します。2020年の閏日の記事「ダイヤ富士撮影ポイントの変化と閏日」なども参考にしてください。
閏日生まれの方は年齢が不連続にならないよう法律で守られているけれど、普段あまり気付けないところでこうした不連続性が現れます。今ごろ毎年同じところから日の出や「ダイヤモンド○○現象」などを撮影している方はこうした差異を体感しているかも知れません。