その３～時計を使った方位の求め方～

「方位を求めよう」第３回は、道具を使って方位を求めるその２、 時計を使って方位を求めてみましょう。

図１　懐中時計（のつもり）

時計を使って方位を求める、といっても、時間を測ることから求めるわけではありません。時計の短針と、太陽の位置の関係で求めるというものです。ですから、太陽が出ていない夜間や、曇り、雨の日はつかえません。

今回は前回の日時計ではなく、普段普通に使っている、時刻を測る時計です。ただし、アナログ時計で、針がいわゆる普通回転の腕時計、懐中時計など、自由に持ち運べて動かせるものでないとダメです（図１）

この方法も、手の分度器同様、有名ですが、誰が考案したのか、私は不勉強で知りません。どなたかご存知の方、お知らせください。

時計と太陽から方向を求めてみる

図２　南を求める

図１の時計、時刻は１０時８分くらい、時計屋さんに飾ってある時計のデフォルトの針配置ですね。さて、時計と太陽の位置から方角を求める方法ですが、とても簡単（図２）

1. 時計を水平に構える
2. 『短針』を太陽の方向へ向ける
3. 『短針』と文字盤の『１２』で作る角を２等分する線が、南北方角になる。

図１、２では、短針は『１０』を過ぎたあたりですが、それを太陽のほうへ向け、短針と『１２』で作る角を２等分すると、『１１』のあたりが、南の方向となるわけです。

実際に野外で求めてみたのが図３、撮影地を地図で確認したのが図４です。地図は分かりやすいように１８０度回転させてあります。普通は上が北ですが、この地図は南です。

図３　現地での求め方　ロケ地：マザー 牧場

図４　地図で確認　地図：プロアトラスＷ２

この写真の撮影地はマザー牧場、図４の地図の『★』印のところから『↑』向きに、時刻は１０時２８分に撮りました。はたして、この写真から求めた「南」は実際の南の方向となっているでしょうか？

時計を水平にして、短針を太陽に向け、短針と『１２』で作る角の二等分線が南の方向となるはずです。図３と図４を比較してみると、確かに南の方角が求まっているように見えると思います。

他の時刻では？

今、１０時台を調べてみましたが、他の時刻でも南の方角が求まるのでしょうか？

図５　３時２５分

図６　６時４２分

上の図５は、３時２５分、図６は、６時４２分で調べています。

図５の３時２５分というと、太陽は南西の空に見えています。イメージしてみてください。太陽に短針を合わせ、『１２』との間をとると、確かに南です。

６時４２分、夏の間はこの時刻、朝と夕方ともに太陽が見えています。

夏の朝、ちょうどラジオ体操が終わった頃には、太陽は東の空、もうだいぶ高くまで昇っています。夕方の６時４２分には、まもなく日が沈もうかというころ、北西の空、だいぶ太陽が低くなっているころです。

朝は問題なく南が求まりますが、夕方の場合は、『１２』と短針が作る角のとがったほう、鋭角を使うと、南が求まらずに北が求まってしまいます。午前６時より前、午後６時よりも後の時間帯は、『１２』と短針が作る角の鋭角を使うと、南が求まらずに北が求まってしまうことになります。もちろん、反対側の鈍角は南を指しています。

それを気をつけなければなりませんが、どうやらこの方法、どの時間帯でもほぼ南を求めることができるようです。

求まる理由は？

ではなぜこの方法で南を求めることができるのでしょうか？

今回の求め方の、短針を太陽のほうに向ける、ということ、それは時計を分度器として使って、太陽のいる方位を角度で測る、ということと考えられます。何かを測るためには基準となるものが必要ですが、それを文字盤の『１２』に担ってもらいます。なぜ『１２』なのかというと、短針が『１２』の位置に来たとき、太陽もほぼ南の空、一番高いところにあるからでしょう。

南の方向を求めたいわけですから、その方向が一番単純に求まるとき、つまり、『１２』と短針が重なり、太陽も南にある正午を基準として考えよう、ということだと思います。

太陽は、１日に１回、東から昇り、正午に南に来て、西に沈んでいきます。１日に１回転ですから、１時間あたり角度で１５度、動きます。もうひとつの要素、時計の短針は、『１２』を基準にして１日に２回転します。こちらは１日に２回転ですから、１時間あたり角度で３０度、動くことになります。

もうお分かりですね？　正午、太陽が南にあるとき～南中しているときには、短針も『１２』のところにあり、１時間ごとに、太陽は１５度、短針は３０度動きます。短針は太陽の倍の速さで回転していくので、太陽が出ているどの時刻でも、短針を太陽へ向ければ、南は、基準にした『１２』と短針との半分の角度、中間にあることになるのです。

表１　計算上の太陽の南からの角度と、短針の『１２』との角度

時刻	５	６	７	８	９	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
太陽	105	90	75	60	45	30	15	０	15	30	45	60	75	90	105
短針	210	180	150	120	90	60	30	０	30	60	90	120	150	180	210
手の分度器

ということは、アナログ時計でなくても、時刻と太陽の位置がわかれば、南の方角が分かることになります。

短針の代わりとなる分度器が必要ですが、それはもちろん手の分度器を使います。正午から１時間ごとに、親指立ての拳１個分ずつ、太陽を基準に数えていけばいいことになります。

たとえば８時のときは、右手親指の先を太陽の位置にあわせ、『８、９、１０、１１』と４つ分右に動かしていけば、４つ目の拳の小指のあたりがだいたいの南、と求まります。

ただし、このとき、絶対に太陽を直接見ないように気をつけてください。目を傷める恐れがあります。

その精度は？

最後に、その精度について考えてみます。

上の表２は、先ほどの表１で求めた太陽と、実際の太陽の位置を、それぞれの季節の代表ということで、春分、至、秋分、冬至の４日間についてまとめたものです。こうやって見ると、計算とはだいぶずれていますね。計算通りには行かないことが分かります。

一番ずれているのは夏至のころですが、このころは、日の出、日の入り頃以外、日中はほとんど役に立たない状態です。他の季節ではだいたい１０度から２０度程度の誤差でしょうか。

このずれの大きな理由は、太陽の動きと、方位との関係によるものです。ここでそのずれの理由を書かねばならないところですが、だいぶ長くなっていますので、別ページとして作成する予定です。

まとめ

時計を使った角度の求め方、いかがだったでしょうか。

夏至の朝夕ころに気をつけなければならないこと、誤差が２０度くらいで、精度があまりよくないことを知っていれば、役に立つ方法だといえるのではないかと思います。

精度が多少悪くても、太陽さえ出ていれば方位を求めることができるというのは、大きな魅力ですね。