日時計の作り方

住んでいる町の緯度から指針の角度と時刻線の角度を計算し、そのまま印刷できる文字盤と指針の型紙を作ります。自由研究の日時計づくりにそのまま使えます。

都市を選んでください。

—

指針の角度 = 緯度、時刻線 tan θ = sin(緯度) × tan(時角)

1時・3時の時刻線—
今日の読み取り補正—
真北の見つけ方(今日の南中)—

北半球用の水平日時計です。時計の時刻は日本標準時(東経135°)です。

印刷用の文字盤と指針の型紙

文字盤の太い正午線(N)を真北に合わせ、型紙を厚紙に写して切り抜き、斜めの辺が北の上を向くように正午線の上の「指針の位置」に立ててください。

計算のしかた

  • 指針の角度 = 緯度:指針の斜めの辺を地軸と平行に(真北に向けて緯度の分だけ傾けて)立てると、太陽の影が1年中同じ時刻線の上に落ちます。
  • 時刻線:正午線から測った角 θ は tan θ = sin(緯度) × tan(時角) で求めます。時角は正午から1時間ごとに15°です。
  • 経度補正:「時計の時刻に合わせる」は時角に (経度 − 135°) を足して描きます。東京は +4.7° ほどなので、時刻線全体が約19分ぶん回ります。
  • 均時差:地球の軌道が楕円で地軸が傾いているため、日時計は日付によって時計より最大約16分進み、約14分遅れます。今日の値は米国海洋大気庁(NOAA)の太陽計算式で求めます。

東京の日時計の時刻線の角度

時刻太陽時(教科書式)時計の時刻(経度補正)
6時−90.0°−82.0°
7時−65.3°−58.5°
8時−45.3°−40.1°
9時−30.3°−26.3°
10時−18.6°−15.4°
11時−8.9°−6.1°
12時0.0°+2.7°
13時+8.9°+11.8°
14時+18.6°+22.0°
15時+30.3°+34.5°
16時+45.3°+51.0°
17時+65.3°+72.7°
18時+90.0°+98.0°

正午線(真北)から測った角です。− は正午線の左(西・午前)、+ は右(東・午後)。東京 北緯35.69°・東経139.69° です。

よくある質問

日時計の指針は何度に立てればいいですか?

指針(ノーモン)の斜めの辺が地面となす角を、その土地の緯度と同じにして、その辺を真北に向けて立てます。東京は約35.7°、大阪34.7°、札幌43.1°、那覇26.2°です。こうすると指針が地軸と平行になり、1年中同じ時刻線で時刻が読めます。

時刻線の角度はどう求めますか?

水平日時計で正午線(真北の方向)と各時刻線のなす角θは、tan θ = sin(緯度) × tan(15° × 正午からの時間) で求めます。東京(北緯35.7°)なら太陽時の1時・11時の線が正午線から8.9°、3時・9時の線が30.3°、6時・18時の線はちょうど90°です。

日時計が時計と合わないのはなぜ?

理由は二つあります。一つは、日本標準時が東経135°の時刻なので、東京(東経139.7°)では太陽が約19分早く動くことです。この計算機で「時計の時刻に合わせる」を選ぶと、その分だけ時刻線を回して描きます。もう一つは均時差で、日付によって日時計は時計より最大約16分進み、約14分遅れます。今日の差は結果に表示します。

真北はどう見つけますか?

いちばん簡単なのは、その土地の南中時刻に地面に垂直に立てた棒の影を見ることです。その瞬間、影はちょうど真北を指します。方位磁針は磁北を指し真北と数度ずれるので、そのままでは使わないでください。今日の南中時刻は結果に表示します。

印刷はどうしますか?

結果の下の「文字盤・指針を印刷」を押すと、文字盤と指針の型紙だけがA4用紙1枚に印刷されます。文字盤の正午線を真北に合わせ、型紙を厚紙に写して切り抜き、斜めの辺が北の上を向くように正午線の上に立ててください。

日付ごとの南中時刻と南中高度は 本当の正午は何時? で見られます。

2026年10月13日 時点で確認しました。根拠: 水平日時計の時刻線 tan θ = sin(緯度) × tan(時角)、指針の角度 = 緯度、経度補正 = (経度 − 135°) × 4分、均時差・南中時刻は NOAA Solar Calculator の式。料率や法令が変われば更新します。

この計算機を引用する

ブログや資料に載せるときは、下の一行をそのままコピーしてお使いください。

文章に貼るとき 計算ラボ「日時計の作り方」 https://calculab.net/ja-jp/sundial/
ブログ用 HTML <a href="https://calculab.net/ja-jp/sundial/">日時計の作り方</a>(計算ラボ)