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日の出、日の入りの時刻とは?
    「○○新聞の日の出の時刻と、こよみのページの計算結果が違うんですが、どちらが正しいのですか?

 だいたいは、違うといっても1分くらいのはなしですので「どっちでもいいんじゃないですか・・」と答えたいところですが、そんなことをいってしまうと「こよみのページを作っているやつはいい加減で、とんでもない食わせ物で・・」と言う噂が流れそうなので(本当のことかもしれない?)一応、この1分くらいの差の理由を説明する事にします。言い訳ばかりではもったいないので、「日の出、日の入」とはどの瞬間なのかの説明から始めることにします。

問1.「日の出、日の入」というのはどの瞬間でしょうか。1つ選びなさい。
  (A)
太陽の下辺
地平線に接する瞬間 
(B)
太陽の中心
地平線に接する瞬間 
(C)
太陽の上辺
地平線に接する瞬間 
空です
(↓地平線↓)

 
(↑地平線↑)
大地です
 
 まずは、常識問題。正解は(C)です。(C)の状態が日の出、日の入の瞬間ですから日の出日の入りでそれぞれ半径分ずつ、都合太陽1つ分太陽が移動する時間分だけ昼の方が夜より長くなります。
 とここまで書きましたが、この辺の定義は多分どこでも通用していることで「1分も! 計算が違う」原因にはなりません。そこで次の質問。

問2.地球の状態について次のうち正しいものを1つ選びなさい。
(A)地球には大気がある。
(B)地球には大気がない。
(C)地球には4月から10月の期間だけ大気がある。
 私の数少ない経験からはどうやら(A)が正解の様です。地球に大気があるおかげで私たちは今日も日の出を迎えることが出来る。ああ目出度い・・・なんて話ではなく、大気があるために大気差と呼ばれる「浮き上がり現象」が発生すると言う話です。
 蜃気楼や、夏の逃げ水で判るように大気の密度の違いから光の屈折現象が発生します。この屈折現象のために、空に見える天体の位置は、実際よりも浮き上がります。この傾向は天体の高度が低いほど(地平線に近いほど)顕著になり、地平線付近では約0.6度ほど浮き上がりが発生します。
 このため、地平線から昇る赤い太陽を目撃した瞬間は、本来ならまだ0.6度ばかり地平線の下にあるはずの太陽を目撃したことになります。日の入りに関して言えば0.6度下まで見え続ける訳で、ここでも都合1.2度分だけ昼の方が夜より長くなります。
 大気差については、ラドーの換算式と言うのが有名で、標準大気における高度毎の補正量は理科年表などに掲載されておりますので、興味のある方は目をとおしてください。
 さて、この大気差ですがその時々の大気状態(気温や気圧など)により変化する量ですので、「明日の午前5時の富山湾の大気差はXXである」と言うことは困難です。ましてや10年後の日の出の時刻の任意地点での大気差なんてとても予測できるものではありません。この辺の事情で、日の出の時刻が予報と現実でちょっと違うと言うことは「あって当たり前」なのです。予報計算においても、どういう値を大気差として考えたかによって答えが変わってきます。

 ここで突然、次の質問
問3.あなたの身長は?
(A)1.5m未満
(B)1.5m以上2.0m未満
(C)2.0m以上
 正解は、私個人に関しては(B)ですが、(A)(C)の方もいらっしゃることでしょう。別段、日本人の平均身長に興味があるわけではありませんが、背の高い人と低い人を比べれば、背の高い人の方がちょっとだけ地平線が遠くにあります。背が低くても、「踏み台を使う」「山に登る」などすれば、平地では見えない遠方の風景を見ることが出来ます。と言うことは、視点の高いほど日の出の時刻は早くなり、日の入りの時刻は遅くになります。

 もうお解りかと思いますが日の出の時刻を計算する場合、どの高さから見た日の出を想定したかによって計算結果が異なります(これを「眼高差」「眼高伏角」などと言います)。この辺の想定には、「誰が計算結果を使うか」により変わります。わかりやすい例では「海上保安庁」が計算し出版している天測暦、天体位置表などは「眼高4.7m」を想定していますが、これは多分船での使用を考え「船の船橋の高さ」を想定しているのではないでしょうか。
 使用する人をあまり限定していないだろう理科年表の日の出はこの補正をしていない値です。こういった数値は「きちんとした計算」をしているところではどこかに説明があるはずですので、探してください。

 元に戻って「計算結果が違う」件ですが、上の様な様々な数値が計算をしている人(会社、役所)によって異なるために起こると考えられます。また、新聞に「明日の日の出:6時23分28.45秒」とは書いていないと思いますが、これは大気差など「正確に知ることの出来ない要素」があるため「秒」の単位の精度は確保出来ないこと(その必要性も無いでしょう)から分以下を四捨五入して公表されるためです。とすると
  
例 元の計算結果 23分28秒−>発表値 23分
23分30秒−>24分
のように、計算では2秒の違いが発表では1分の違いになり、「なんだ1分も違うぞ」ということになることもままあるのです。

 このHPでは・・
 このHPでは、「太陽の平均視半径・標準大気差・眼高差・地心視差」を考慮し、「太陽中心が地平線下0.899度」になった瞬間を日の出・日の入(日出没)時刻として計算しております(地心視差は小さな値ですので、ここでの説明では省略いたしました。詳しくは、月の出、月の入の時刻をどうぞ)。
 ここまで読んで頂いた方々は、このHPの結果がご覧の新聞の日の出時刻欄と多少異なっていたとしても「なるほどね」と余裕の笑みを浮かべて納得してくださることでしょう。ただし、3分も違っていたら多分どっちかが間違っているはずなので、メールでお知らせください。

「余談」
富士山での初日の出
富士山での初日の出は、「眼高差」が大きく影響して麓での日の出より9分ほど早くなります。
日本の現実?
「日の出が6:00となっているが、東に山があるので実際は6:32分だった!」みたいなことを言われても困ります。ここも「まあそうだね」といって納得してください。
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