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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

東京で 日が いちばん 高い 6月より、8月が 暑いのは どうして?

夏至に太陽がいちばん高くなるのに、東京でいちばん暑いのは、なぜ8月なのでしょう

東京の暑さのピークは、なぜ夏至より遅れるのか ── 日照時間・梅雨・高気圧・熱の蓄積

分野:自然

東京で 太陽が いちばん 高く なるのは、6月21日ごろの 夏至げしです。ところが 1年で いちばん 暑いのは、その 1か月いじょう あとの 8月です。

太陽が 高い 日と、暑い 日は、どうして ずれるのでしょう。梅雨つゆと 空の 高い ところの 風、それに ねつの ためこみが かかわって いる ことが わかります。

東京で太陽の高さが最大になる夏至は、6月21日ごろです。ところが月ごとの平均気温でみると、いちばん高いのは約2か月後の8月で、夏至のある6月より5.0℃も高くなっています。

太陽がいちばん高い時期に、暑さの本番が来ないのはなぜでしょうか。梅雨で日が照る時間が減ること、梅雨明けのあとの高気圧、熱の蓄積の3つが重なっていると考えられます。

東京の月平均気温(1991〜2020年の平年値)は、夏至のある6月が21.9℃、8月が26.9℃で、8月のほうが5.0℃高い[5]。太陽の高さは6月が最大のはずなのに、暑さのピークは約2か月遅れる。

理由は、東京の6月は梅雨で日照時間が短いこと、梅雨明け後は高気圧に覆われて晴れが続くこと、陸と海に熱が蓄えられることの3つが重なるためと考えられる。この3つを、気象庁などの資料の数字で順に分かる形にする。

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1. 夏至げしより、8月が 暑い

1. 太陽が最も高いのは6月、気温が最も高いのは8月

1. 6月21.9℃、8月26.9℃ ── 太陽高度のピークと気温のピークのずれ

東京の 1か月ごとの 気温の へいきんを ならべると、6月は 21.9℃、7月は 25.7℃、8月は 26.9℃です。9月は 23.3℃に さがります[5]。

夏至げしの ある 6月は、8月より 5.0℃ ひくいのです。日が いちばん 高い 時期が 1年で いちばん 暑い、と 思いがちですが、東京では そう なって いません。

これは、東京の 1991年から 2020年の 平年の 数字です。ほかの 町では、すこし ちがう かも しれません。

太陽が 高い はずの 6月より、8月が 暑い。その わけを、まず 夏の 土台から 見て いきましょう。

気温の表を並べてみる

気象庁がまとめた東京の月平均気温の平年値(1991〜2020年)は、6月が21.9℃、7月が25.7℃、8月が26.9℃、9月が23.3℃です[5]。夏至のある6月は、8月より5.0℃低くなっています(差は引き算で求めた値です)。

「夏至はいちばん日が長くて太陽が高いから、いちばん暑いはず」と考えたくなりますが、東京の平年値はそうなっていません。9月でも23.3℃と、6月より高い値です。

ここで使うのは東京の平年値だけで、北海道や沖縄では暑さの月が少し違う可能性があります。

この章の問い

夏が暑いことの土台は何で、そこに何が足されて8月に暑さのピークが来るのでしょうか。まず土台から見ます。

気象庁の東京の平年値(1991〜2020年)では、月平均気温は6月21.9℃、7月25.7℃、8月26.9℃、9月23.3℃である[5]。最高は8月で、夏至のある6月との差は5.0℃になる(引き算による計算値)。9月(23.3℃)でさえ6月を1.4℃上回る。

太陽の南中高度は夏至に最大となるので、太陽の高さだけで気温が決まるなら、ピークは6月に来るはずだ。そうならないのは、地面を温める条件が高さのほかにもあるためである。ここで扱うのは東京の平年値で、地点ごとにピークの月がずれる可能性は残る。

では、何が太陽の高さの効果を打ち消し、また何がそれを8月へ押し上げるのか。まず、夏が暑くなる土台から確認する。

2. 夏の 土台は、太陽の 高さと 昼の ながさ

2. 夏の土台は、高い太陽と長い昼

2. 夏の土台 ── 南中高度77.8度と、昼14時間35分

夏が 暑くなる もとには、地球の じくの かたむきが あります。地球は すこし ななめに かたむいた まま 太陽の まわりを まわって います[2]。

夏の 東京では、太陽が とても 高い ところを とおります。夏至げしの 日の 正午ごろには、地平線から やく78度の 高さまで のぼります[3]。まうえが 90度ですから、かなり 高い ところです。

それに、昼も ながく なります。夏至げしの 昼は 14じかん35ふんで、冬至とうじの 昼より 5じかん ほど ながいのです[4]。

太陽が 高くて、昼が ながい。日ざしを うける 時間も りょうも ふえるので、これが 夏の 土台です。

ところが 東京の 6月は、その 日ざしが いつも 地面に とどくとは かぎりません。

距離ではなく、傾き

季節をつくっているのは、太陽との距離ではなく地軸の傾きです。地球が太陽にいちばん近づくのは1月ごろ、いちばん遠いのは7月ごろで、北半球の夏は太陽から遠い時期に当たります[2]。傾きの角度は約23.4度で、夏の北半球では太陽の光がより直接的に当たります[1]。

東京の夏至の太陽

国立天文台の式では、夏至の南中高度は「90−北緯+23.4」度です。北緯35度39分の東京では、約77.8度になります[3]。真上の90度に近い高さです。

昼の長さは、東京の夏至で14時間35分、冬至との差はおよそ5時間です。昼の長さが変わるのは、自転軸が傾いているためです[4]。

高い太陽と長い昼が、夏の暑さの土台です。ただし、日ざしが地面に届く時間が長いかどうかは、天気にも左右されます。

季節の原因は地軸の傾きで、太陽との距離ではない。近日点は1月、遠日点は7月であり、北半球は地球が太陽に最も近い時期に冬を迎える[2]。傾きは公転面に垂直な線から約23.4度(NOAAは23.45度)で、夏の北半球では太陽の通り道が高くなり、光が直接的に当たる[1]。

夏至の南中高度は「90−北緯+23.4」度で求まり、北緯35度39分の東京では約77.8度になる[3]。夏至の前後は、太陽の高さの面では1年で最も有利な時期になる。昼の長さも、東京の夏至は14時間35分で、冬至と約5時間の差がある。これは南中高度の変化と同じく、自転軸の傾きに由来する[4]。

以上は、太陽の高さと昼の長さの面では、夏至ごろの6月が有利だということだ。では、実際に雲の少ない日ざしが、6月にいちばん多く届いているのか。次にその点を確かめる。

3. いちばん 高い 太陽は、梅雨つゆの 雲の むこう

3. 太陽が最も高い6月は、梅雨で日照時間が短い

3. 6月の日照時間124.2時間 ── 梅雨が日射を減らす

東京の 6月は、梅雨つゆの じきです。梅雨つゆは、雨や くもりの 日が 多い 時期の ことです[6]。

この ため、6月に 太陽が 空に 出て いた 時間は、1か月で 124.2時間しか ありません。1月の 192.6時間より、およそ 68時間も すくないのです[5]。

いちばん 高い はずの 太陽は、6月には 雲の むこうに かくれる ことが 多いのです。

梅雨つゆが あけると、7月は 151.4時間、8月は 174.2時間と ふえて いきます[5]。

では、梅雨つゆが あけた あとの 空には、なにが 起きて いるのでしょう。

夏至の月は、1月より日が照る時間が短い

東京では、梅雨の6月は冬の1月より、日が照る時間が約68時間短くなります。太陽が最も高い月なのに、です。

気象庁は梅雨を、晩春から夏にかけて雨や曇りの日が多く現れる現象、またはその期間と説明しています。梅雨明けは、雨や曇りの日が減って日照時間が増えていく期間の始まりです[6]。

東京の月間日照時間の平年値は、6月が124.2時間、7月が151.4時間、8月が174.2時間です。冬の1月は192.6時間なので、6月は1月より約68時間少なくなります[5](差は引き算で求めた値です)。

太陽の高さが最大でも、雲が日光をさえぎれば、地面や空気を温める力は弱まります。夏至のころの東京は、いわば「いちばん高い太陽が、雲の向こうにある」時期です。

これで、6月に暑さが頂点に来ない理由の1つは分かりました。では、梅雨が明けた空はどうなっているのでしょうか。

気象庁は梅雨を「晩春から夏にかけて雨や曇りの日が多く現れる現象、またはその期間」とし、梅雨明けを、雨や曇りの日が減って日照時間が増えていく期間の始まりとする[6]。

東京の月間日照時間の平年値は、1月192.6時間、6月124.2時間、7月151.4時間、8月174.2時間である[5]。ここで目を引くのは、6月が1月より約68時間も少ない点だ(差は計算値)。南中高度が最大の月が、冬の月より日が照る時間が短い。したがって、高さの有利さは梅雨の曇りで弱められていると考えられる。

8月は6月より50.0時間(計算値)多く、7月と比べても22.8時間多い。太陽の「高さ」は6月から下がりはじめるが、日が照る「時間」は梅雨明けとともに増える。その結果、地面に届く熱の総量は、高さのピークより遅れて大きくなると考えられる。なお、この日照時間は東京の値で、全国の傾向とは言えない。

では、梅雨前線が北へ去ったあと、空では何が日照を保っているのか。

4. 梅雨つゆが あけると、高気圧こうきあつが 日本を おおう

4. 梅雨が明けると、夏の高気圧が空をおおう

4. 梅雨明け後の天候 ── 太平洋高気圧とチベット高気圧

梅雨つゆの あとの 日本には、高気圧こうきあつが はりだして きます。気象庁きしょうちょうの せつめいでは、梅雨前線ばいうぜんせんの 南がわに、晴れて 暑い 夏を はこぶ 太平洋高気圧たいへいようこうきあつが ひろがって いるそうです[6]。

夏の 後半は、日本の ほとんどが この 高気圧こうきあつに おおわれて、晴れて 気温が 高く なります[7]。

関東かんとうでは、うんと 高い 空の 高気圧こうきあつも かさなると、晴れて 暑い 日が つづきます[9]。

こうして 日ざしが 地面に とどく 時間が ふえます。でも、暑さが 8月に ピークを むかえる わけは、これだけでは ありません。

梅雨前線のあとに来る高気圧

梅雨前線が北上すると、その南側から、晴れて暑い夏をもたらす太平洋高気圧が張り出してきます[6]。この高気圧は夏を中心に強まるもので、中心はハワイ諸島の北の東太平洋にあります[8]。

気象庁の天候の概説では、夏の前半は北海道を除いて梅雨前線の影響で雨が多く、夏の後半は太平洋高気圧に覆われて全国的に晴れて気温が高くなります。30℃を超える日も多くなります[7]。

空の高いところの高気圧

関東甲信では、太平洋高気圧に加えて、チベット高気圧にも覆われると、晴れて暑い日が続きます[9]。チベット高気圧は、春から夏にアジアからアフリカにかけて、高度およそ15〜16kmの上空に現れる高気圧です[8]。

梅雨前線が去ることで、日射を邪魔していた雲が減り、日ざしがとどく時間が増えます。夏の暑さの後半戦は、こうして整います。

日ざしが戻れば、すぐ暑さの頂点に届くのでしょうか。ピークが8月にずれこむ理由を、もう1つ見てみます。

梅雨前線の南側には、晴れて暑い夏をもたらす太平洋高気圧が東から張り出す[6]。太平洋高気圧は夏期を中心に強まる高気圧で、中心はハワイ諸島の北の東太平洋にある。一方のチベット高気圧は、春から夏にアジアからアフリカの対流圏上層に現れる高気圧で、100hPa(高度およそ15〜16km)の天気図で明瞭となる[8]。

気象庁の日本の天候の概説は、夏の前半は北海道を除いて梅雨前線の影響で降水量が多く、後半は太平洋高気圧に覆われて全国的に晴れ、気温が高くなる、と述べる。30℃を超える日が全国的に多くなる[7]。関東甲信では、梅雨前線の北上後に2つの高気圧に覆われると、晴れて暑い日が続く[9]。

つまり、前の章で見た日照の減少は梅雨前線によるもので、梅雨明け後は高気圧が日照を回復させる。

ただし、日照が回復した直後が、気温のピークとは限らない。ピークがさらに遅れる理由は、熱の蓄えにある。

5. 暑さは、ためこまれて おくれて くる

5. 熱は、ためこまれてから、遅れて気温に出る

5. 気温のピークの遅れ ── 陸と海の熱の蓄積と、都市の舗装

たき火を けした あとの はいが、しばらく あたたかいように、ねつは 急には なくなりません。

夏の あいだ、地面や 海は 太陽の ねつを すこしずつ ためて います。そのため 太陽が 高い 時期が すぎても、温度は しばらく あがり つづける ことの 一つの わけに なると 考えられています[10]。

とくに 水は ねつを ためやすい、と いわれます。ある せつめいでは 空気の やく4ばいですが、くらべ方で かわります[10]。海の 水の 温度が いちばん 高く なるのは、8月の 終わりごろです[10]。

町の アスファルトも、ひるまの ねつを ためて、夜に ゆっくり はなします[9]。だから 夜に なっても、気温が さがりにくいのです。

夏至げしの 高い 太陽と、梅雨つゆ明けの 晴れと、ためこまれた ねつ。この 3つが かさなって、暑さは 8月に ピークを むかえると 考えられます。

陸と海は、熱をためて、ゆっくり返す

英語の科学ニュースの解説では、陸地と海が太陽のエネルギーを吸収して時間をかけて放出するために、気温のピークは太陽の高さが最大の時期より遅れる、と説明されています。北半球で最も暑い日はふつう7月か8月で、海水温が最も高いのは8月下旬ごろです。水は空気の約4倍の熱を蓄えられる、との記述もあります[10](約4倍は同記事の記述で、比べ方によって変わる値です)。

都市のアスファルト

気象庁のコラムによれば、都市の人工的に覆われた地面は、植物のある地面より日射による熱の蓄積が多く、夜間も熱を放出するため、気温が下がりにくくなります。ヒートアイランドと呼ばれる現象で、都市ではさらに気温が高くなりやすいとされています[9]。

3つの重なりとして読む

6月は、太陽の高さは最大でも、梅雨で日が少なく、熱がたまりはじめたばかりです。7月は梅雨が明けて日が照り、熱が積み重なります。8月は、晴れの日の多さと、これまでにためた熱がそろいます。こう読むと、8月の暑さが説明しやすくなります。

ただし、熱のたまり方による「遅れ」の説明は、英語の二次資料に頼っているため、「一因と考えられる」という強さで読んでください。

気温のピークが日射のピークより遅れる理由として、AIPの解説は、陸と海が太陽のエネルギーを吸収し、時間をかけて放出する点を挙げる。北半球で最も暑い日はふつう7月か8月で、海水温が最も高いのは8月下旬ごろ。水は空気の約4倍の熱を蓄えられるという記述もあるが、この値は同記事の記述であり、熱容量の厳密値ではない[10]。

都市では、これに人工被覆が加わる。気象庁のコラムは、アスファルトなどの人工被覆域は植生域より日射による熱の蓄積が多く、夜間も熱を放出して気温が下がりにくいと述べ、ヒートアイランドによってさらに気温が高くなりやすいとする[9]。東京の平年値の高さには、この効果も含まれる可能性があるが、都市化の寄与の大きさは、ここで使った資料からは分からない。

以上を総合すると、6月は日射の角度が最大でも日照時間が短く、熱の蓄積も浅い。7月は梅雨明けで日照が回復し、蓄積が進む。8月は日照時間が174.2時間に達し、蓄積も最大に近づく。太陽の高さが6月に最大である一方、気温の頂点が8月に来るのは、この3つの条件が重なるためと考えられる。ただし、熱の蓄積による「遅れ」の部分は英語の二次資料に頼っており、一因と考えられるという強さで読むべきものである。

6. じぶんの 町では、いつが いちばん 暑い?

6. 自分の町では、暑さのピークはいつ来るか

6. 他地点の平年値と比べる ── ピークの月は地点で同じか

東京では 8月が いちばん 暑い、という 話でした。みなさんの 町では どうでしょう。

今日できること

きょうから 1しゅうかん、朝・ひる・夕方の 空を 見て、「晴れ」「くもり」「雨」を ノートに 書きます。あわせて、天気よほうの いちばん 高い 気温も 書いて おきます。

晴れた 日と くもりの 日で、数字が どれくらい ちがうかを くらべると、日ざしの 強さが 気温に どう 出るかが 見えて きます。

しらべられる ところ

気象庁きしょうちょうの ホームページには、日本中の 町の 平年の 気温が のって います。自分の 町と 東京を ならべて、いちばん 暑い 月が 同じかを 見て みましょう。

今日できること

1週間、毎日同じ時間に空を見て、天気(晴れ・曇り・雨)と、天気予報の最高気温をノートに書きます。晴れた日と曇りの日で、最高気温にどれくらい差が出るかを比べてみましょう。日ざしの角度が同じような日でも、雲の量で暑さがどう変わるかが分かります。

公式情報で確かめる

気象庁のホームページの「過去の気象データ」では、全国の観測地点の平年値を見られます。自分の町の月平均気温と日照時間を、東京の値(この記事で使った数字)と並べて、いちばん暑い月が同じかどうかを見ると、地域によるちがいが見えてきます。

梅雨のない北海道や、梅雨明けの早い沖縄では、ピークの月がどう変わるでしょうか。

この記事の数値はすべて東京の平年値で、地点が変われば梅雨の長さも梅雨明けの時期も異なる。気象庁の「過去の気象データ」から、月平均気温と月間日照時間の平年値を、東京と別の地点で比べると、「日射のピークと気温のピークのずれ」が地点ごとにどう変わるかを自分で調べられる。

たとえば、月間日照時間が最大になる月と、月平均気温が最大になる月を、地点ごとに表にしてみる。ずれの大きさが、梅雨の影響の大きさを反映しているのか、海の影響なのかを、地点の位置と合わせて考える材料になる。

夏の暑さは、地軸の傾き・梅雨・高気圧・熱の蓄積が重なった結果で、1つの原因では説明できない。自分の町で、その重なり方がどう違うかを見つけることが、次の問いになる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

この記事で使った資料です。数字は東京の値を中心に、公的機関の資料から取りました。

  1. NOAA NESDIS「Why does Earth have seasons?」 https://www.nesdis.noaa.gov/about/k-12-education/understanding-our-planet/why-does-earth-have-seasons (傾きの角度と、直接当たる日光)
  2. NASA Space Place「What Causes the Seasons?」 https://spaceplace.nasa.gov/seasons/en/ (季節の原因は傾き、近日点と遠日点)
  3. 国立天文台「夏至の解説」 https://www.nao.ac.jp/faq/a0109.html (夏至の南中高度の式、東京の値)
  4. 国立天文台「夏至」(2021) https://www.nao.ac.jp/news/blog/2021/20210621-summer-solstice.html (東京の夏至の昼の長さ)
  5. 気象庁「平年値(東京)」 気象庁 過去の気象データ(東京・平年値) (月平均気温と月間日照時間、1991〜2020年)
  6. 気象庁「梅雨について」 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq33.html (梅雨と梅雨明けの定義、太平洋高気圧)
  7. 気象庁「日本の天候の概説」 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/kisetsu_riyou/tenkou/gaisetu.html (夏の前半・後半の天候)
  8. 気象庁「気圧配置に関する用語」 https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/yougo_hp/haichi1.html (太平洋高気圧とチベット高気圧)
  9. 気象庁「夏の高温の要因(コラム)」 https://www.data.jma.go.jp/cpd/j_climate/kanto_koshin/TenkouKaisetsuHeinenColumn2_Kanto-Koshin.html (関東甲信の晴天と、都市の熱の蓄積)
  10. AIP Inside Science「Solstice, Shmolstice」 https://www.aip.org/inside-science/solstice-shmolstice-why-the-coldest-days-are-still-to-come (気温のピークが遅れる理由。英語の二次資料)

なおした ところ

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