「夏の方が冬よりも影が長い」というのは、実は必ずしも正しいわけではありません。影の長さは太陽の高さ(角度)によって決まり、この角度は1日のうちでも、1年のうちでも絶えず変化しています。
1日の中での影の変化
1日の中では、太陽が最も高く昇る正午頃に影は最も短くなります。逆に、朝日の上りや夕方の日没時には、太陽の位置が低いため、光が斜めに差し込み、影は長く伸びます。これは、太陽光線が斜めに入射するほど、同じ物体でも地面に投影される影が長くなるためです。
季節による影の変化と冬至・夏至
北半球では、冬至は12月下旬に、夏至は6月下旬に訪れます。冬至の日は太陽が一年で最も南に寄り、空における位置が最も低くなるため、影は一年で最も長くなります。一方、夏至の日は太陽が最も北に寄り、最も高い位置に達するため、影は一年で最も短くなります。
つまり、影の長さは時間帯と季節の両方によって決まります。「夏の影が必ず冬より長い」ということはなく、むしろ正午や夏至のように太陽が高くなる時期ほど影は短く、朝夕や冬至のように太陽が低くなる時期ほど影は長くなるというのが、影の基本的な仕組みなのです。