ペンギンに会いに行きたい①―南極を地図でみてみよう―

イラスト:地図を見るうさぎ 算数:学びのナビゲーター

さんかくすと文がえます

記事の概要がいよう

先日、唯一ゆいいつコロナのない」南極なんきょく…というタイトルの新聞記事しんぶんきじを見かけました。
南極といえば、ペンギン…。
暑くなってきたこんな時期だから、こおりの島のイメージがある南極のことに思いをせてみました。

 

 

M先生
M先生

昔、子ペンギンの物語『ながいながいペンギンのはなし』を読んで以来、ペンギンにしたしみがあります。

 

調べてみよう

南極大陸なんきょくたいりくってどこにあるの?

Google Mapで見てみると、南極大陸なんきょくたいりくは地図の南側に位置いちしています。
な、なんて広大こうだいな…!!!とおどろいてしまいますが、実際じっさいのところ、南極って本当にこんなに大きいのでしょうか。

 

M先生
M先生

南極を切り」というホームページのなかで、南極のことを次のように説明しています。

 

【南極大陸】

南極点なんきょくてん南緯なんい90度地点)と南極点を中心とする南極大陸および周辺にある小島や棚氷たなごおり海域かいいきふく地域ちいきす。
地球上で5番目に大きく、広さは約1400万平方まんへいほうキロメートル
およそ100万年以上前からもった雪がけずに大陸の約98%は平均1.6キロメートルもの分厚ぶあつ氷床ひょうしょう氷河ひょうがおおわれている。
極寒ごっかん気象条件きしょうじょうけん領有権主張りょうゆうけんしゅちょうみとめられていないため永住者えいじゅうしゃはいないが、世界30か国以上が南極に観測基地かんそくきち設置せっちしており、夏季かきに4000人、冬季とうきでも1000人の調査員ちょうさいん現地げんち研究活動けんきゅうかつどうをしている。

 

M先生
M先生

いくつかむずかしい表現がありましたね…。
環境省かんきょうしょうの「なんきょくキッズ」の『南極辞典なんきょくじてん』を使って説明してみます。

棚氷たなごおりりくの上にあった氷床ひょうしょうは、海に向かってゆっくりとすべり落ちてやがて海の上に押し出されます。そのときにれないままで海にかんだ部分のことを棚氷たなごおりといいます。

氷床ひょうしょう南極大陸なんきょくたいりくはとてもあつ氷におおわれています。広い土地をおおあつい氷のことを氷床ひょうしょうといいます。南極の氷床ひょうしょうは、大陸たいりくもった雪が長い年月をかけてあつい氷になったもののことをいいます。

   

地図の図法ずほういろいろ

  

それにしても、南極大陸なんきょくたいりく地球上ちきゅうじょうで5番目に大きい…ということであれば、冒頭ぼうとうの地図はなんだかおかしいですよね。

Googleマップの南極のえがかれ方が不自然ふしぜんだった理由は、地図のえがき方―図法ずほうちがいが関連かんれんしているようです。

 

M先生
M先生

ここで思い出してほしいのは、地球がどんな形をしていたか、ということ。

イラスト:地球

 

そういえば、地球は球体きゅうたいなのです。
いわばボールがた

ボール型の地球を平面へいめんで示すにはどうしたらよいのでしょうか?
私たちはサイコロを分解ぶんかいして「展開図てんかいず」を作ることはできます。
でも、球体きゅうたいである地球を展開てんかいすることはなかなかむずかしい。

世界地図には、球体きゅうたいである地球をどうやって二次元にじげんにして示すか、という課題かだいがあったのです。

そんな経緯けいいがあって、世界地図は工夫くふうをしながらえがかれています。どんな工夫をしたのか、見ていきましょう。

   

▼どうしても地球を展開てんかいしてみたい、というあなた

メルカトル(Mercator)図法

私たちがよくみる地図は、メルカトル図法といわれるものです。
Google Mapが表示しているのも、この図法によるものです。

この地図、実は大航海時代だいこうかいじだいに特に発展はってんして活用かつようされた地図なんだそうですよ。
※ 緯度いど経度けいどは、なんと紀元前きげんぜんには概念がいねんとして生み出されていたそうです。

皆さんは緯度いど経度けいどについてごぞんじですか?
メルカトル図法は、経線けいせんはそれぞれ等間隔とうかんかく平行へいこうに表現され、緯線いせん平行へいこう表現ひょうげんされるものの赤道せきどうからははなれるにしたがって実際じっさい距離きょりとはことなり間隔かんかくが大きく表現ひょうげんされています。

経度けいどイギリスのグリニッジ天文台跡てんもんだいあとを通る子午線しごせん基準きじゅんに、東西へそれぞれ180度まで表します。東回りを東経とうけい、西回りを西経せいけい、180度と180度、東経とうけい西経せいけいで360度です。
子午線しごせんとは、赤道せきどう直行ちょっこうする地球上の南北の線のことを示し、経線けいせんともいわれます。

緯度いど赤道せきどう基準きじゅんとして南北へそれぞれ90度まで表します。赤道の北側を北緯ほくい、南側を南緯なんいと呼びます。赤道に平行な地図上の東西の線のことを緯線いせんと呼びます。

赤道せきどう地球の中心を通り、地球の自転軸じてんじく垂直すいちょく平面へいめん地表ちひょうを切る線のこと緯度いど0度の点をむすんだ、地球の表面をおびのようにとりまく線で全周ぜんしゅうはおよそ4万キロ。この赤道を境として、地球は南半球みなみはんきゅう北半球きたはんきゅうに分けられます。

 

M先生
M先生

地球が実際じっさいに「経線けいせん」や「緯線いど」や「赤道せきどう」という線できざまれているわけではありません。
あくまで自分の居場所いばしょ把握はあくし、目的地の場所も把握はあくし、その移動いどう遂行すいこうするために、こうした経度けいど緯度いどという概念がいねんが生まれたのです。

 

H松
H松

それこそ今は、「スマホ」でヒョヒョイのヒョイで居場所いばしょがわかるけど、昔の人はどうやって居場所を確認かくにんしていたのか。そもそも大航海時代だいこうかいじだいとかいうけれど、どうやって何の目印めじるしもない大海原おおうなばらで方向をつかめたのだろうか。

gif動画:地球の自転

 

かつて、スマホもGoogle Mapもない時代、人々は、自然界しぜんかいにあるものを目印にして緯度いど経度けいど把握はあくしていました。
実はその計算方法けいさんほうほうも、改良かいりょうに改良をかさね、苦労くろうすえ確立かくりつしたのだといいます。

 

緯度いどはどうやってはかるのか――

緯度いどは、海面かいめんに対する太陽たいよう北極星ほっきょくせいの角度から計算したそうです。
北極星は、地球の自転軸じてんじく延長えんちょうにある「天の北極ほっきょく」付近に位置している星です。自転軸じてんじくの延長に位置しているために、時間が変わっても北極星ほっきょくせいの位置はほとんど変わることがありません。

ところで緯度いどは、「赤道せきどう基準きじゅんとして南北へそれぞれ90度まで表したもの」でしたよね。その赤道は、「地球の自転軸じてんじくに垂直な平面が地表を切る線のこと」です。

なので、地表や海面から北極星を見上げるときの角度が、その観測地かんそくちの緯度を示すことになるのです。

 

M先生
M先生

北極星ほっきょくせいは「天の北極」付近ふきんに位置しているので、南半球みなみはんきゅうからは見ることができません。代わりに南十字星みなみじゅうじせい(サザンクロス)という星座が南半球では見られたりします。
北極星はこぐま座の一部ですね。北極星を見つけるのに目印によくされるのが北斗七星ほくとしちせいです。

  

北極星ほっきょくせいの見つけ方を知りたいあなたはこちら

 

経度けいどはどうやってはかるのか――

一方経度けいど測定そくていするのは、困難こんなんきわめたそうです。原因は、北極星ほっきょくせいのような目印になるものがなかったためです。
ですが、時計が開発とけいされたことを受けてようやく経度は測定可能そくていかのうになりました!

経度けいどは、グリニッジ天文台跡てんもんだいあとを通る子午線しごせんを0度にして東回りに180度、右回りに180度の目盛めもりを付けたようなものとして理解りかいすることができます。
そして地球は自転じてんしていて、24時間で一回転する――この法則ほうそくを利用して、経度けいどはかろうとしたわけです。

360度÷24=15度

で、一時間に地球は15度回転かいてんを進めていることになります。この理解りかいをもとに、出発地点しゅっぱつちてん到達地点とうたつちてんで太陽が最も高い位置に来た時の時刻じこく比較ひかくすると、2地点の経度差けいどさ把握はあくできる、ということになったわけです。

 

M先生
M先生

ちなみに、東京駅があるのは、「東経とうけい139度46′ 2”」だそうです。
この情報じょうほうをもとに、ロンドンとの時差じさを調べてみましょう。
さて、何時間の時差があるのでしょうか?? 

 

139÷15=9.2666……

一時間分の経度差けいどさは15度でした。
ロンドンのグリニッジ天文台てんもんだい経度けいどが0度。東京駅の経度けいどが約139度。
ロンドンと東京の2地点の経度差けいどさ(=139度)を15度で割れば、時差じさが求められますね。
つまり、この計算で、ロンドンと東京の間には約9時間の時差がある、ということが分かってしまうわけなのです。

 

▼自宅の緯度いど経度けいどを調べてみたい!!というあなたはこちら


モルワイデ(Mollweide)図法

万能ばんのうに思えたメルカトル図法。ですが、緯度いど経度けいどをまっすぐに引いたがゆえ犠牲ぎせいになったものがありました。
それは「面積めんせき」です。

経線けいせん緯線いせん球体きゅうたいに引かれている(ことを想定そうていした)線です。つまり経線や緯線は直線ちょくせんではなく曲線きょくせんなのです。
北極ほっきょく南極なんきょくに近づけば近づくほど経線けいせん同士のはばせまくなるはずですが、メルカトル図法では平行へいこうたもって引かれているため、北極や南極に近い地域ちいき不格好ぶかっこう拡張かくちょうされてしまうのです。

それで、冒頭ぼうとうのGoogle Mapで見たとおり南極大陸なんきょくたいりくがとてつもなく巨大きょだいに見えていたのですね。

モルワイデ図法は、その問題もんだい解消かいしょうしようとして生まれた地図です。

モルワイデ図法は地図上のそれぞれの場所で実際じっさい地球表面ちきゅうひょうめん面積めんせきとの比が等しくなるように作られた「正積図法せいせきずほう」の地図なのです。

モルワイデ図法の手法しゅほうがとられるのは地球全体ちきゅうぜんたいを示した地図―世界地図が圧倒的あっとうてきで、一般的いっぱんてき地域ちいきの地図で用いられることはあまりないようです。面積めんせき重要じゅうよう要素ようそになるような情報じょうほうを示すさいに、誤解ごかいまねくことがないよう、モルワイデ図法がもちいられることが多いようです。

 

正距方位図法せいきょほういずほう

さて、さまざまな地図の図法をみてきましたが、実はメルカトル図法にもモルワイデ図法にも克服こくふくできていない点があります。それは、「距離きょり」です。

この図法は、地図上の原点げんてんから各地点かくちてんに引いた直線の長さを地球上の距離きょりと正しく対比たいひさせたもの。原点から目的地までの方位角ほういかくも正しく反映はんえいされますが、原点以外の点と点の距離きょり方位ほういは正しく表現ひょうげんされません。

 

M先生
M先生

出発地点しゅっぱつちてんで進むべき方角と距離きょり把握はあくするにはよいかもしれませんが、移動いどうを始めたらつねに地図を見る「原点げんてん」は変化してしまいますよね。
この地図は、あくまで二点地間にてんちかん最短距離さいたんきょりを求めるために生まれたのだそうです。

 

メルカトル図法が航海こうかい過程かていで生まれた図法であったとしたら、正距方位図法せいきょほういずほう飛行機ひこうき移動いどうする際に使う航空図こうくうずとして活用されているといえるでしょう。

 

▼いろいろな地点を原点にした正距方位図法せいきょほういずほうの地図を見てみたい!というあなたはこちら

 

 

M先生
M先生

ちなみに、Google Mapでも、下の画像のとおり、「地球儀ちきゅうぎ」のようなマークを押すと球体きゅうたい位置関係いちかんけいや大きさを確認かくにんすることができますよ。
ぜひ確認してみてください。

キャプチャ画像:Google Mapを球体表示させて南極を写したもの
Google Mapのキャプチャ画像

参考

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