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:まなナビNAVI

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記事の概要がいよう

先日、「唯一ゆいいつコロナのない」南極なんきょくへ…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、氷こおりの島のイメージがある南極のことに思いを馳はせてみました。

 

 

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、ペンギンに親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…!!!と驚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

「南極を切り撮とる」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、海域かいいきを含ふくむ地域ちいきを指さす。
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100万年以上前から降ふり積つ もった雪が溶とけずに大陸の約98%は平均1.6キロメートルもの分厚ぶあつい氷床ひょうしょう・氷河ひょうがに覆おおわれている。
極寒ごっかんの気象条件きしょうじょうけんや領有権主張りょうゆうけんしゅちょうが認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を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が現地げんちで研究活動けんきゅうかつどうをしている。

 

M先生
M先生

いくつか難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】陸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滑すべり落ちてやがて海の上に押し出されます。そのときに割われないままで海に浮う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厚あつ氷に覆おおわれています。広い土地を覆おおう厚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、大陸たいりくに降ふり積つもった雪が長い年月をかけて厚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は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マップの南極の描えがかれ方が不自然ふしぜんだった理由は、地図の描えがき方―図法ずほうの違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。
いわばボール型がた。

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難むずかしい。

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描えがかれています。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、というあなたへ

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。
※ 緯度いどや経度けいどは、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。

皆さんは緯度いどや経度けいどについてご存ぞんじですか?
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、緯線いせんも平行へいこうに表現ひょうげんされるものの赤道せきどうからは離はなれるにしたがって実際じっさいの距離きょりとは異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を基準きじゅんに、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、東経とうけいと西経せいけいで360度です。
子午線しごせんとは、赤道せきどうに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】赤道せきどうを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に垂直すいちょくな平面へいめんが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、地球の表面を帯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と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」という線で刻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を把握はあくし、目的地の場所も把握はあくし、その移動いどうを遂行すいこうするために、こうした経度けいどや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掴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や経度けいどを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重かさね、苦労くろうの末すえ、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測はかるのか――

緯度いどは、海面かいめんに対する太陽たいようや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の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、「赤道せきどうを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測はかるのか――

一方経度けいどを測定そくていするのは、困難こんなんを極きわめたそうです。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、経度けいどを測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と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を比較ひかくすると、2地点の経度差けいどさを把握はあくできる、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の経度けいどが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。

 

▼自宅の緯度いどと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、緯度いどと経度けいどをまっすぐに引いたが故ゆえに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。

経線けいせんも緯線いせんも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。
北極ほっきょくや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幅はばは狭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を保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は不格好ぶかっこうに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、その問題もんだいを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の地球表面ちきゅうひょうめんの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な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。面積めんせきが重要じゅうような要素ようそになるような情報じょうほうを示す際さいに、誤解ごかいを招まねくことがないよう、モルワイデ図法が用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と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を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常つねに地図を見る「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の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の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は飛行機ひこうきで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で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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