月齢早見盤6

上は奥州宇宙遊学館のホームページから引用した「月の満ち欠け早見盤」の記事。
ここには2021年用の「月齢早見盤」が紹介されていて、その図面がダウロードできる。ホームページから「科学のお話」にリンクすると、「月の満ち欠け早見盤作成方法」のコーナーにつながる。ホームページののURLは下記の通り。

http://uchuyugakukan.com/topics/science/

簡易月齢計算法について

1月29日午後6時55分の月。2021年最初の満月だ。月の出が午後5時48分だから、月の出から約1時間後の様子。
これまで「月齢の計算」について何回か考えてきたので、ここですこしまとめておこうと思う。

このブログの昨年の6月に「月齢早見盤」について書いた時、紹介した「早見盤」に下のような付録がついていた。

実際に確かめてみよう。
2021年1月29日を計算してみよう。

月の数+日の数+Mの数=1+29+13=43
43−30=13  (30を越えているので引いている)
13+2=15  (1月と2月は2を加えて補正する)

「こよみハンドブック」には月齢15.9 とある。
すばらしい数値だ。
この「Miの数」というのはなんだろう?

C=((Y-2028)%19)✕11+M+D)%30 

1月6日のブログ「月齢早見盤5」で計算した方法を見てみよう。
この計算式で2021年1月29日の月齢をだしてみよう。

((2021−2028)%19)✕11+1+29)%30
=(−77+1+29)%30
=(−47)%30
=−17
マイナスになっているので30を加える。
−17+30=13
1月なのでプラス2の補正をすると
13+2=15
見事、満月の月齢になった。
確かにこの計算式は有効だ。

はて、この計算途中で13という数字がでてきた。
これは上の「Mの数」と同じだ。

実は
C=((Y-2028)%19)✕11+M+D)%30
   =((Y-2028)%19)✕11)%30+(
M+D)%30 

と分解しても同じになる。
   ((Y-2028)%19)✕11)%30
=((2021-2028)%19)✕11)%30
=(-77)%30
=-17
-17+30=13  (マイナスになったので30をプラス)

ということで、「Mの数」は前回求めた計算式から導かれているようだということが推測できる。
2020年の「Mの数」2,2019年の「Mの数」21も同様の計算で確かめることができる。

おにおににし5678910

昨年の7月に「月齢早見盤4」で紹介した「鬼鬼西・・・」の方法を確かめてみよう。これはその年の1月1日の月齢がわかっていれば計算できるという方法だった。

1月1日の月齢に
1月 0(お)
2月 2(に)
3月 0(お)
4月 2(に)
5月 2(に)
6月 4(し)
7月 5、 8月 6、 9月 7、 10月 8 11月 9、 12月 10
と、求めたい月の上の表の数と日の数を加えればよい。

2021年1月29日の月齢を求めてみよう。
1月1日の月齢は17.4 1月の上の表の数は0

17.4 + 0 + 29 = 46.4    30を越えているから30を引く。
46.4 – 30 = 16.4
この数値は誤差の中に入っているから、この計算式も有効だ。

このように、
① C=((Y-2028)%19)✕11+M+D)%30 
という計算式で求める方法。

② ここで計算できるその年の「Mの数」を求めておいて、
 たとえば2021年なら13を覚えておき、
 「Mの数」+「月の数」+「日の数」で計算する方法

③ 求めたい年の1月1日の月齢を調べておき、
 「おにおににし5678910」
  の数を使って月齢を求める方法。

これらの3つの簡単な月齢の求め方が有効だということがわかった。もちろんこれらは誤差2はあると思って使えば良いという簡単な方法だということを忘れないでおこう。

 

 

 

 

 

 

月齢早見盤3

上の図は前回「ものづくりハンドブック10」で紹介した「立体月齢早見盤」の型紙。この型紙は「ものづくりハンドブック10」に載っているが、出版元の仮説社のホームページから無料でダウンロードできる。

2000年以降の式 C=((Y-2009)%19)×11+M+D  

前回上記の式が成り立つ、という記事の紹介をした。
この式の計算方法は次のようになる。

2020年6月20日の月齢を求めてみることにする。

(2020ー2009)%19=11%19=11
 これは11÷19の余りを計算している。(0余り11)

11✕11=121
121+M+D=121+6+20=147
147ー30=117
117ー30=87
87ー30=57
57ー30=27・・・・計算の結果による月齢

「こよみハンドブック」によると2020年6月20日の月齢は28.4

「一日前後の誤差はある」ということだから、十分な結果だと思う。

ではこの計算式はどのような考え方から出てきたのだろうか、と考えるのが私の好奇心のなせる技。
前回紹介したホームページに従って、私が理解したものをここに紹介してみよう。

http://koyomi8.com/reki_doc/doc_0250.htm

1.日数から月齢を推測する考え方

月の満ち欠けを朔望という。そして朔(新月)から次の朔(新月)までの周期を朔望周期という。この朔望周期は一定のものではない。朔望周期の計算は私の手には負えない。ここではホームページに有るように、平均の朔望周期を使って考えていく。

平均朔望周期は29.53059日。
朔(新月)の日がわかっていれば、平均朔望周期の2倍経過した日も朔と予想ができる。同様に平均朔望周期の3倍、4倍、5倍と整数倍経過した日も朔と予想できる。

この考え方を使って考えてみよう。
たとえばY年M月D日が朔の日だとする。この時の月齢は0。
100日後の月齢を予想してみよう。

100 / 29.53059 = 3  余り 11.4

平均朔望周期の3倍と11.4日という計算結果が出る。
この11.4日が朔の日から経過した日数だから、これが月齢だと考えられる。

2.実際に計算してみよう。

では2020年7月1日の月齢から、1日後、1月後、1年後の月齢を推測してみよう。 「こよみハンドブック」によると「2020年7月1日の正午の月齢は 9.8 」

1.1日後の2020年7月2日の月齢は

1日後の月齢は殆どの場合現在の月齢プラス1となる。したがって
「2020年7月2日正午の月齢は10.8」
「こよみハンドブック」も6月2日正午の月齢は 10.8 とある。
 このへんは「当たり前」のところ。

 計算の途中で30を超えるときは30の整数倍を引く。
(これはホームページによると、途中で朔がはいってくると、そこが0になって計算をはじめていくことになる。そして朔望周期は30をこえることがないので、計算結果が30を超える場合に上のような修正のための処置をするという注意が書かれている。)

2.1月後の2020年8月1日の月齢を計算してみよう。

 7月1日から8月1日までの日数を数えればいいわけだが、1月後の月齢なら日数を数えるのは簡単だが、何ヶ月後の月齢となると大の月と小の月、さらに2月と、間隔が広がってくると7月1日からの日数を計算する手間がかかってくる。
ここで朔望周期の平均を考えたように、「1月の平均日数を考え、30.5 日」とするという概略計算の方法をとることにする。

 7月1日から8月1日までの日数を 30.5 日とすると、

 30.5 / 29.53059 = 1 余り 0.97

 カレンダーの上で1月が経過すると、この「余りの分」だけ月齢が増えることを意味している。そうすると

 2020年8月1日正午の月齢= 10.8+ 0.97 = 11.77

「こよみハンドブック」で調べると、2020年8月1日正午の月齢は 11.4
 平均を使っての概略計算でこれぐらいの結果がでるのなら、この方法を信用しても良さそうだ。

3.1年後の2021年7月1日の月齢を計算してみよう。

 平年は1年は365日、うるう年は4年毎に366日。一年を平均すると 365.25 日と考えることができる。

 365.25日の月齢の進み方を計算する。平均朔望周期を 29.53059 とすると、

 365.25 /  29.53059 = 12 余り 10.88

 1年で平均して月齢は 10.88 進むことがわかる。
1年後の2021年7月1日正午の月齢は

 9,8 + 10.88 = 20.68

 「こよみハンドブック」によると2021年7月1日正午の月齢は 20.7
   これはなかなかの結果ではないか。

この計算方法はますます信頼できることがわかる。
さて私が理解できた任意の年月の月齢の出し方は次回に説明したい。

 

 

 

 

月齢早見盤

科学館で買った「月と太陽 三球儀」。
月齢早見盤という名前はついていないが、そういってもいいだろう。組み立ててみると下の写真のようになる。

円盤の真ん中、日本列島が書かれているが、そこに私達が立っていると考える。
月の軌道は太陽から離れたところにあり、太陽ー地球ー月という配置になっている。
太陽光線は月の表面全体にあたっていて、地球から見る月全体が輝いて見える。これが満月の時。

月が動き、太陽光線があたっている面が輝いて、それが地球から見えるのだが、上の時は月の表面の半分が地球から見える。あとの半分には太陽光線があたっていないので地球からは見えない。半月の状態の時だ。

この時は、太陽ー月ー地球と並んでいるので、太陽光線があたっている月の面は地球から全く見えない。つまり新月のときだ。
言うまでもないが、この月齢早見盤の太陽は「ここに太陽がある」という意味で置かれているもので、実際の太陽は遥かに大きい。地球の直径の約109倍だから、太陽からの平行な太陽光線は月も地球もすっぽりと覆われる。
そんな説明が小学校の理科の時間にはあるのだろう。
それを踏まえた上でのこの教材はよくできている。

月齢とは?

月齢早見盤、と書いたが、そもそも「月齢」とは? ネットで検索してみると、次のような説明がある。

デジタル大辞泉
 朔(さく)(新月)の時を零として数えた日数。1朔望月(さくぼうげつ)(約29.5日)を周期として、月の満ち欠けの度合いを示す。満月はほぼ月齢14.8。
 生まれてから1年未満の乳児が育った月数

百科事典マイペディア
新月の時刻から数えて,ある日の正午までの時間を日数を単位にして表したものをいう。1朔望(さくぼう)月(約29.5日)で循環,月の位相の目安になるが,旧暦の日付とは必ずしも一致しない。大体月齢29.5/4=7.4日が上弦,29.5/2=14.8日が満月,29.5×(3/4)=22.1日が下弦

世界大百科事典第2版
月と太陽が同じ方向にきたとき(視黄経の一致したときで朔(さく)という)からの経過時間を,日を単位として表したもの。太陰暦では朔を含む日を月の初日(朔日)としたので,1.0~2.0日だけ暦日が先行する。朔から次の朔までの間隔はほぼ29.5日。月の運動には遅速があるため,最大0.6日程度の前後はあるが,上弦の月齢は7.4,満月(望(ぼう))は14.8,下弦は22.1。月齢を知れば,月の見かけの形や明るさがほぼきまり,また,月の出没の時刻や潮汐の状況についておおよその見当をつけることができる

大辞林第3版

新月の時を0.0として、次の新月までの経過時間を1日単位で表したもの。月の満ち欠けの度合を表す。満月はほぼ月齢14.8。

日本大百科全書(ニッポニカ)
ある時刻に対して、その時刻の直前におこった朔(さく)(太陽と月の視黄経とが一致した時刻)からその時刻までの経過時間を日の単位で表したもの。朔は月齢が0日のときにおこるが、上弦は7.4日付近、満月は14.8日付近、下弦は22.1日付近でおこる。月齢はだいたいの月の満ち欠けを知るために便利である。『理科年表』には、毎日中央標準時の正午における月齢が0.1日の桁(けた)まで記載されている。[関口直甫]
なんともたくさんの解説がある。
それでは国立天文台の解説を見てみよう。
月齢とは,朔(新月) の瞬間から数えた経過日数のことである.朔の瞬間に0.0,そこから1日たつごとに1.0,2.0と増えてゆき,次の朔の瞬間にふたたび0.0に戻る.月齢の単位は「日」であるが,明らかであるので省略されることも多い.月齢は任意の時刻について定義でき,本書に掲載されている正午月齢は,その日の正午における月齢,すなわち直前の朔からその日の正午までに何日経過したかを小数第一位まで示している.https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/topics/html/topics2017_1.html


理科年表
を見てみよう。
月齢とは 月齢とは、直前の朔(新月)の瞬間を “ 0 ” として、そこからの経過日数をあらわした数値です。
  理科年表には、その日の正午における月齢が「正午月齢」として掲載されています。  月齢の計算ですが、たとえば、ある月の 1 日正午がちょうど朔であれば、その日の正午月齢は “ 0.0 ”、 2 日の正午月齢は朔から丸 1 日経過していますので “ 1.0 ”、さらに、月齢は 1 日に 1 ずつ増加して、 3 日、 4 日、 5 日、・・・の正午月齢は “ 2.0 ”、 “ 3.0 ”、 “ 4.0 ”、・・・となり、次の朔になったときに再び “ 0 ” から数え始めます。https://www.rikanenpyo.jp/kaisetsu/koyomi/koyomi_008.html

小学校で習ったはずの(中学校だったかな?)の月齢、少し勉強してみよう。