日光と天気のシミュレート
タイムゾーンにわたる日光のシミュレート
地球の自転により、地球のさまざまな部分が太陽に面したり背を向けたりして、昼と夜が生まれます。 歴史的に世界中の多くの場所で、太陽の高度が最も高くなったときなどの観測可能な指標に基づいて、現地時間が決められていました。 世界がグローバル化するにつれ、列車の運行、就業日、貨物の配達などの時間を計るために、標準化された時刻表示方法の重要性が高まりました。 世界中の人々がより正確に時間を調整できるように、タイムゾーンが生まれました。 もともと、タイムゾーンは経度約 15 度ごとに設定されていましたが、政治的および地理的な決定に基づいて数多くのバリエーションがあります。 たとえば、第二次世界大戦中、フランスを占領していたドイツ軍は、ドイツ時間に従わせるために、フランスをグリニッジ標準時 (GMT) から中央ヨーロッパ時間 (CET) に切り替えました。 戦後、フランスは GMT に戻すことはありませんでした。 もう 1 つの例は中国で、1949 年の国共内戦後、5 つのタイムゾーンから 1 つのタイムゾーンを使用するように変更しました。 これらの変更の結果、同じタイムゾーンであっても、人々が経験する昼夜の感覚はまったく異なることがあります。
- MapMaker を開きます。
- 画面の下部にあるツールバーで [3D] ボタンをクリックします。
マップが 3D で開きます。 次に、世界のタイム ゾーンを表示するレイヤーを追加します。
- ツールバーの [レイヤーの追加] をクリックします。
[レイヤーの追加] ウィンドウが開きます。
- [レイヤーの追加] ウィンドウで、「Time Zones」を検索します。 検索結果のリストで、[Time Zones] レイヤーの [Add] ボタンをクリックします。
- [レイヤーの追加] ウィンドウを閉じます。
[Time Zones] レイヤーがマップに追加されました。
- マップ上で、中国にズームします。 マップをクリックして情報ポップアップを開きます。
ポップアップによると、中国標準時はグリニッジ標準時より 8 時間進んでいることがわかります。 つまり、イギリスのグリニッジが正午の場合、中国の北京では午後 8 時になります。 国全体で 1 つの標準時間を使用することには、便利な面もありますが、国内のさまざまな地域に住み日光を最大限活用したい人々にとっては、課題もあるかもしれません。 次に、日光ツールを使用して、中国東部と西部の日照時間の違いを調べます。
- ポップアップを閉じます。
- 画面左側のツールバーで、[日光ツールを開く] ボタンをクリックします。
[日光] ウィンドウが表示されます。 このツールを使用すると、時刻、日付、マップ上の影の有無、日付と時刻による太陽の位置を調整して、日光と影が表示されるリアルなシーンをモデル化できます。
- [日光] ウィンドウで、タイム スライダーを [06:00 PM] までドラッグします。
ローカル時間 06:00 PM の太陽の位置がマップに表示されるようになります。 中国東部では午後 6 時に暗くなり、中国西部ではまだ明るいことに注目してください。
- 日光ウィンドウで、時間スライダーを使用して次の質問を検討します。中国東部と中国西部の日の出にはおよそ何時間の差がありますか？
季節による変化の探索
地球は、自転軸を中心に回転するだけでなく、太陽の周りを公転します。公転する際には自転軸の傾きがあるため、季節が生じます。 極地の季節変化は極端で、完全な日照と比較的穏やかな天気が 24 時間続く季節もあれば、暗闇と低温、降雪が 24 時間続く季節もあります。 赤道付近ではこうした季節変化はそれほど目立たず、まったく気付かない場合もあります。 このような変化を MapMaker を使って探索してみましょう。
- 左上隅にある [検索を開く] ボタンをクリックします。
- [住所または場所の検索] バーに「Longyearbyen, Svalbard」と入力して Enter キーを押します。
マップがノルウェーのスバールバル諸島にある町ロングイェールビーンにズームします。 このコミュニティは地球上で最も北に位置する居住地の 1 つです。 地球の傾きにより、ロングイェールビーンでは 10 月下旬から 2 月上旬にかけて日照がほとんど、もしくは全くありません。
- [検索結果] ウィンドウを閉じてから、スバールバル諸島全体と北極が表示されるまで縮小します。
- 日光ウィンドウでカレンダーを使用して、日付を冬至である 12 月 21 日に変更します。 時間スライダーを 12:00 AM から 11:59 PM までドラッグします。
北極の日照量についてどのようなことに気付きますか？ 南極ではどうですか？
- 日光ウィンドウでカレンダーを使用して、日付を夏至である 6 月 21 日に変更します。
夏至は北半球において一年で最も夜が短い日です。
北極の日照量についてどのようなことに気付きますか？ 南極ではどうですか？
- 日光ウィンドウで、タイム スライダーを [12:00 AM] までドラッグしてから、[1 年間の陰影と影をアニメーション化] ボタンをクリックします。
アニメーションが再生され、この 12 か月間にわたる毎月同じ日の太陽の位置が表示されます。
- アニメーションの再生が終わったら、[1 年間の陰影と影をアニメーション化] ボタンをもう一度クリックして、アニメーションを停止します。
3D での天気のモデル化
最後に、ミネソタ州ミネアポリス市の 1 日にわたる日光と天気をモデル化します。 [Topographic] 3D ベースマップを使用して、建物の影が周囲のエリアにどのような影響を与えるか、道路の状況がどのように見えるかなどをモデル化できます。
- マップの左上隅にある [検索を開く] ボタンをクリックします。 「Minneapolis, Minnesota」を検索して Enter キーを押します。
- [検索結果] ポップアップを閉じます。
- ツールバーの [ベースマップ] ボタンをクリックします。 [ベースマップ] ウィンドウで、[3D 建物] ベースマップを選択します。
- [ベースマップ] ウィンドウを閉じます。
- 3D 建物がマップ上に表示されるまでミネアポリスの中心街を拡大します。
- マウスの右ボタンを押したままマップをドラッグして傾けます。 ヘリコプターで建物の周りを飛行しているかのように建物が表示されるまで傾けます。
- 必要に応じて、[日光] ウィンドウを再度開きます。
- 日光ウィンドウでカレンダーを使用して、日付を春分である 3 月 19 日に変更し、タイム スライダーを使用して、時刻を [07:30 AM] に設定します。
建物の影についてどのようなことに気付きますか？ これらの影を作る太陽の高度は何度ですか？
- 画面左側のツールバーで、[天気のシミュレーションを開く] ボタンをクリックします。
- [天気] ウィンドウで、[雨] をクリックします。
注意:
雨が表示されない場合は、都市をさらに拡大表示するか、マップをさらに回転させます。
- [天気] ウィンドウで、[雲量] スライダーを右にドラッグして、空の雲の量を増やします。
- [降水量] スライダーを右にドラッグして、降水量を増やします。
- 天気を [雪] に変更します。
日光の経時的な変化を調べることができれば、地球上のさまざまな場所における季節の影響を理解するのに役立ちます。 さらに、起こり得る天気のバリエーションを視覚化することは、将来への対策や、過去の事象の環境条件の理解に役立ちます。
他のチュートリアルについては、チュートリアル ギャラリーをご覧ください。
