日の出が最も遅い日と冬至が異なる理由

畑に居ると日暮れがよくわかります。
最近は今月初め頃と比べて日暮が少し遅くなったような気がします。
今日は冬至で、一年のうちで最も昼間が短い日です。
しかし、今日が最も昼間が短い日であるならば、日暮れが遅くなった時間か、それ以上に日の出が遅くなったという事になります。
そこで「日の入り」と「日の出」の時間を調べてみました。

「12月22日の大阪の日の出、日の入り時刻」
先ず、12月22日（冬至）の大阪の日の出時刻と日の入り時刻を調べました。
12月22日の大阪の日の出時刻は・・・7時01分
　　　　　　　　日の入り時刻・・・16時51分です。
この時間は11月30日から12月2日までの一番早い日の入り時刻の16時47分から4分遅くなっています。
反対に日の出時刻は7時01分で、11月30日の日の出時刻の6時45分より16分遅くなっています。
以上のことから、１2月の初めから今日までは、昼間の時間が12分短くなったことになります。

日の出時刻はこの後、更に遅くなります。
一番遅い「日の出」時刻は来年1月5日から11日までの7時06分であり、今日以降、更に5分遅くなります。
一方、1月11日の「日の入り」時刻は17時06分で現在より15分遅くなることから、昼間の時間は10分長くなります。
このように一番早い「日の入り」時刻と一番遅い「日の出時刻」にずれがあることから、日の出時刻の一番遅い日が昼間時間の一番短い日ではなく、今日の冬至の昼間時間が9時間50分で一番短い昼間という事になります。

「日の出が最も遅い日と冬至が異なる理由」
国立天文台HPによれば、次のように説明しています。
昼間の長さは、太陽の高さで決まります。
つまり、太陽が空の高いところを通過すれば、それだけ、空を横切る時間が長くなるわけです。
太陽が空のもっとも高いところを通過するのは夏至の日です。逆に、冬至の日にもっとも低くなります。

日の出・日の入の早さ・遅さもだいたいは昼間の長さで決まります。
昼間が長いと、それだけ日の出は早く、日の入は遅くなります。
しかし、夏至（冬至）の日をはさんで前後約1週間にわたっては、そうならずに、日の出・日の入ともに日々遅くなっていきます。

日の出・日の入りの早さ・遅さを決めているもう一つの要因は太陽の動き方です。
地球から見ると、太陽が空を動いているように見えますが、この動き方が年間を通して一定であれば、日の出・日の入りの早さ・遅さは昼間の長さだけで決まります。
しかし、実際には、太陽は季節によって動く速度が違うのです。
これは、以下の理由によるものです。
　・太陽の通り道である黄道と天の赤道が23.4度傾いているため、太陽が天の赤道に対して動く速度が一定ではないこと。
　・地球の公転軌道が楕円形であるため、太陽の日々の進みが一定ではないこと。

簡単に言えば、地球が23.4度傾いていることと、地球の公転軌道が楕円形であることからのようです。
詳しくは「国立天文台」HPにリンクしておきますのでご参照ください。