科学:昼夜变化有什么规律?

形成昼夜长短变化的原因是地球的地轴是倾斜的，一直指向北极星附近
秋来夏往，冬去春回，年复一年，四季永远这样循环着。这种四季冷暖的周而复始是怎样形成的呢？
我们都有烤火取暖的体验。当我们正对着炉火时，感觉特别烤人；斜对着时，就不那么热了。此外，注意观察的同学，会发现这样一个现象：朝南的房间，冬天充满阳光，而夏天阳光却射不到室内。这说明太阳的高度在变化：冬天低，阳光斜射；夏天高，阳光直射。想想这些现象的道理，与天气冷暖变化联系起来，四季变化形成的原因就不难理解了。
太阳高度周期性的变化，造成周期性的直射和斜射。太阳高度为什么会有周期性的变化呢？
地球在绕太阳公转的过程中，地轴始终与轨道面倾斜成66度33分的夹角。由于地轴的倾斜，当地球处在轨道上不同位置时，地球表面不同地点的太阳高度是不同的。太阳高度大的时候，太阳直射，热量集中，就好像正对着火炉一样；而且太阳在空中经过的路径长，日照时间长，昼长夜短，必然气温高，这就是夏季。反之，太阳高度小时，阳光斜射地面，热量分散，相当于斜对着火炉；而且太阳在空中所经路径短，日照时间短，昼短夜长，气温则低；由冬季到夏季，太阳高度由低变高。同样道理，太阳高度的变化影响着昼夜的长短和温度的高低，分别形成了秋季和春季。
由于地球永不停歇地侧着身子，围绕太阳这个大火炉运转，这种冷暖便不停地交替着，从而形成了寒来暑往的四季。
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*。

昼夜的长短，视晨昏圈分割纬线的情况而定。一般情形下，纬线被晨昏圈分割成两部分：位于昼半球的部分叫昼弧；位于夜半球的部分叫夜弧。昼