昼と夜の変化は、地球が自転することによって引き起こされます。地球がそのように回転していなければ、昼夜のサイクルは大きく異なるか、存在しない可能性さえあります。昼と夜の長さの変化は、地球上のどこにいるか、また時期によって異なります。また、日照時間は、地球の軸の傾きと太陽の周りの軌道の影響を受けます。
回転の長さ
1 日 (24 時間) は、地球がちょうど 1 回自転して、次の日に太陽が空の同じ場所に現れるのにかかる時間です。ただし、地球も太陽の周りを移動しており、この移動により、1 日の測定がやや複雑になります。地球の 1 回転の実際の時間はもう少し短く、約 23 時間 56 分です。天文学者は、星が空の同じ場所に出現するのにかかる時間を翌日観察することでこれを発見し、これを恒星日と呼びました.
長い日と短い日
太陽の日は 24 時間ですが、毎日 12 時間の昼と 12 時間の夜があるわけではありません。冬は夏よりも日照時間が短い。これは、地球の仮想軸が上下にまっすぐではなく、23.5 度傾いているためです。地球は 1 年の間に太陽の周りを移動するため、夏には地球の北半分が太陽に向かって傾き、昼が夜よりも長くなります。冬には、これが逆になります。地球が太陽から遠ざかり、夜が長くなります。春と秋には、傾きは太陽に近づいたり遠ざかったりするのではなく、その間のどこかにあるため、これらの時期の昼と夜はほぼ同じです.
夏至
夏至は、1 年で最も長い日と最も短い日を示す地球の軌道上の位置です。北半球の冬至は日が最も短く、その後は日照時間が長くなります。北半球の夏至は最も日が長く、その後は日照時間が短くなります。至点は、それらが発生する月にちなんで名付けることもできます。たとえば、6 月至点は、地球の軌道上で北極が太陽に面するポイントです。北半球では、6 月至は 1 年で最も日が長い日です。南半球では、6 月至は 1 年で最も短い日です。
地球上の位置
赤道に対する地球上の位置も、1 日で得られる日照時間の数に影響します。たとえば、北半球の夏の間は、北に行くほど日照時間が長くなります。現時点では、北極は夜間の暗闇がほとんどありません。冬は北に行くほど昼間が短くなります。日照時間の季節変化は、赤道付近では小さく、極に近づくほど極端になります。
