為什么會有白天和黑夜我們知道，白天和黑夜的交替是由于地球永不疲憊地繞自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)的結(jié)果。正是地球的自轉(zhuǎn)，使得地球上的大部分地區(qū)都有半天時間朝向太陽，半天時間背向太陽。朝向太陽的時候就是白天，背向太陽的時候就是黑夜。
　　生活經(jīng)驗告訴我們，白天和黑夜并不一樣長，夏季的時候日長夜短，冬季的時候日短夜長，這又是什么道理呢？因為我們生活的地球不僅在自轉(zhuǎn)，還圍繞太陽公轉(zhuǎn)，而且自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軌道平面并不垂直，始終保持一個23。26’的傾斜角。天文學(xué)家把這個傾斜角叫做黃赤交角。黃也就是黃道平面，它是地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)所在的平面。赤是指赤道平面。地球就像一個忠實的奴仆，點頭哈腰地繞太陽公轉(zhuǎn)，四季變化和日夜長短不均的奧秘都在于此。
　　地球在公轉(zhuǎn)軌道上運動時，由于與太陽的相對位置發(fā)生變化，陽光直射點在地球上的位置也在發(fā)生變化。一年中，太陽直射點在南北緯23。26’之間來回移動。天文學(xué)家將南緯23。26’稱為南回歸線，把北緯23。26’稱為北回歸線。當(dāng)太陽直射點落在南回歸線附近時，太陽光斜照在北半球上，北半球受到的太陽的光和熱就少，于是：北半球進入冬季。此時，一天內(nèi)北半球照到太陽光的時間短，而照不到太陽光的時間長，因此，造成了冬季目短夜長。
　　相反，當(dāng)太陽直射點在北回歸線附近，太陽光直照在北半球上，北半球受到的太陽的光和熱就多，于是，北半球進入夏季。此時，北半球每天照到太陽光的時間長，而照不到太陽光的時間短，所以，造成了夏季日長夜短。
　　太陽直射北回歸線的那一天稱為夏至，這是北半球一年中自天最長、黑夜最短的一天。夏至過后，陽光直射點從北回歸線向南移動，白天漸漸變短，天也漸漸冷了。到了冬至這一天，陽光直射南回歸線，這是北半球一年中自天最短而黑夜最長的一天。
　　由于陽光直射點在南北回歸線之間來回移動，因此，一年中陽光直射點總有兩次會落在赤道上，在春天的那一次稱為春分，秋天的那一次則稱為秋分。這兩天都有一個共同的特點，即全世界所有地方白天和黑夜都一樣長。
　　另外，晝夜長短的時間在不同的地方也是不相同的。例如，夏至那天，白天持續(xù)的時間在廣東汕頭是13小時30分，在北京是15小時，到了東北黑龍江的黑河市則可長達16小時18分了。冬至那天，白天持續(xù)的時間在汕頭是10小時36分，在北京是9小時16分，而在黑河市則短至8小時。從中可以看出，在夏季，越是往北，白天越長；相反的，在冬季，則越是往北，白天越短。
　　極晝和極夜是怎樣產(chǎn)生的地球自轉(zhuǎn)造成了白天和黑夜的交替，地球公轉(zhuǎn)造成了四季的輪回。那么，地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)除了這些還帶來什么呢？地球自轉(zhuǎn)軸和公轉(zhuǎn)軌道之間的夾角的存在不但造成了有時候白天長，有時候白天短的現(xiàn)象，還在南北極造成了半年白天，半年黑夜的極晝、極夜現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢？我們知道，地球在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的時候，身體有點兒傾斜。地球的赤道平面并不和公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直。它們相交成23。26’的夾角。
　　每年春分，太陽直射地球的赤道。然后地球漸漸移動，到了夏天，日光直射到北半球。以后經(jīng)過秋分，太陽再直射到赤道。
　　到了冬季，太陽又直射南半球去了。在夏季這段時間，北極地區(qū)整天在日光照耀之下，不管地球怎樣自轉(zhuǎn)，北極都不會進入地球上未被陽光照到的暗半球內(nèi)，一連幾個月看見太陽懸掛在天空。直到秋分以后，陽光直射到南半球去，北極進入了地球的暗半球里，漫漫長夜方才降臨。在整個冬季，日光一直不能照到北極。半年以后，等到春分，太陽才重新露面。所以北極半年是白晝（從春分到秋分），另半年是黑夜（從秋分到春分）。
　　同樣的道理，南極也是半年自晝，半年黑夜。只不過時間和北極正好相反。北極白晝的時候，南極是黑夜。北極黑夜的時候，南極是白晝。
　　實際上，由于大氣折射的影響，太陽還在地平線下面半度左右的時候，目光就已經(jīng)照射到地面上來。因此，北極在春分前兩三天，太陽光就已經(jīng)照到地面。而秋分之后，也要過兩三天太陽才完全隱沒下去。所以北極的白晝要比半年長一些。同樣的道理，南極的白晝也是半年多一點。不過，由于地球公轉(zhuǎn)軌道不是正圓形，北極的白晝比南極的還要略長一些。
　　正因為如此，在每年的春分和秋分前后幾天，在南極和北極，同時都可看見太陽，過著共同的白晝。相反的，在一年中的其他時間里，南極和北極從來不會同時出現(xiàn)黑夜。
　　……