太陽年

太陽年とは

太陽年（たいようねん）は、英語で「solar year」と呼ばれ、太陽が黄道上の特定の点、すなわち春分や秋分、そして夏至や冬至から再びそれらの点に戻るまでの周期を指します。この周期は回帰年（tropical year）とも称され、季節の変化と深く関わっています。

回帰年とその計測

回帰年は地球の歳差運動によって、恒星年よりも短く、春分回帰年の場合、約20分24秒ほど短いという特徴があります。また、春分・夏至・秋分・冬至それぞれの回帰年は異なる長さを示し、これらの平均を取ったものが平均回帰年、または平均太陽年として知られています。

太陽年の変化

平均太陽年の長さは一定ではなく、少しずつ短くなっています。現在の長さは約365.242189日で、これには惑星からの引力が地球の公転軌道や歳差運動に影響を与えることが原因とされています。太陽年の長さは、地球の自転の変化とは独立した現象です。

以下に、太陽年の変遷を示します。

• - 1900年1月0日12時（世界時）: 365日5時間48分45.9747秒
• - 2000年1月0日12時（世界時）: 365日5時間48分45.4441秒
• - 2008年年央値: 365日5時間48分45.205秒
• - 2013年年央値: 365日5時間48分45.179秒
• - 2019年年央値: 365日5時間48分45.147秒
• - 2023年年央値: 365日5時間48分45.126秒

これらのデータから、1900年から2000年までの100年間で約0.53秒、2000年から2008年までの間で約0.24秒、2008年から2013年までの間で約0.026秒、さらに2013年から2023年までで約0.053秒短くなっています。平均太陽年は、100年ごとに約0.532秒ずつ短くなっており、詳細な計算式によってその変化を示すことができます。

太陽年の計算式

平均太陽年を計算する式は、以下のようになります。

$$
Y = 365.2421896698 - 0.00000615359 imes T - 7.29 imes 10^{-10} imes T^2 + 2.64 imes 10^{-10} imes T^3
$$

ここで、Tは2000年1月1日0時を起点としたユリウス世紀の数です。この式を使うと、2100年1月1日0時における太陽年と2000年1月1日0時の太陽年との差を算出することができます。この差は、約0.532秒と一致します。

太陽年と太陽暦

太陽暦では、1年が太陽年と連動しています。グレゴリオ暦では、400年間に97回の閏日を設けることになっていますが、これは平均して365.2425日となり、2013年の平均太陽年に比べて約26.821秒長いです。そのため、2013年を基準にすると、3221年後の西暦5234年にはそのズレが1日分に達することが予想されます。これにより、暦の調整が必要になるでしょう。

また、平均太陽年が徐々に短くなっていることから、実際にはより早い時期に1日分のズレが生じると考えられています。このため、今後の暦作りには注意が必要です。

結論

太陽年は、地球の公転と季節の変化の重要な基盤を形成しています。その変化を理解することは、天文学だけでなく、暦の制定や時間の管理においても重要です。

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