昼夜相等是春分和秋分这两天。地球自转造成了地表各处昼夜的交替。天文学上把昼半球和夜半球的分界线叫做晨昏线。晨昏线把所经过的纬线圈的昼弧和夜弧的两部分。昼弧和夜弧的长度就决定了一个地方的昼夜长短变化。形成昼夜长短变化的原因是地球的地轴是倾斜的以及地球在公转,一直指向北极星附近。由于地球永不停歇地侧着身子,围绕太阳运转,这种冷暖便不停地交替着,从而形成了寒来暑往的四季。
各地的昼夜长短,因晨昏圈随太阳直射点的移动而发生变化:当太阳直射点落在赤道(春秋二分)时,晨昏圈通过两极(与经圈重合),等分所有纬线。因此,全球各地昼夜等长。
在太阳照射下,地球被分为昼夜两个半球:向太阳的半球是昼半球,背太阳的半球是夜半球。昼夜两半球之间的分界线,被叫做晨昏线,是地球的一个大圆。晨昏圈经过的各地,正经历着一天中的清晨或黄昏。那里见到的太阳,正好位于东方或西方的地平上。
地球不仅在空间有昼夜半球之分,而且,由于地球的自转和公转,昼夜两半球在时间上不断地相互交替,使得各个地点时而位于昼半球,因而经历着白昼;时而位于夜半球,因而经历着黑夜。这叫做昼夜交替。昼夜交替的周期,就是通常所谓的1日,叫太阳日,它不同于恒星日。恒星日是单纯的地球自转的周期,而形成太阳日的,不仅是由于地球自转,还包括地球的公转,是二者的会合周期。
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