问：为什么太阳东升西落的轨迹在一年中会出现变化？

“我对天文学一无所知，但我对日落十分好奇。当我于傍晚时分坐在门廊上观赏落日时，我注意到它总是在不同的位置下落。但我发现仅仅时隔一夜，结果就大不相同。起初它落下地平线的位置还在路那边的山顶，而几周之后，它就落在了平野的正中央。这是为什么呢？到底是太阳在移动，还是我们在移动？

”

答：结果是我们在移动。你每天看到的太阳东升西落其实是地球绕着地轴自转的结果。由于地球的自转，在我们看来，太阳仿佛在天空中东升西落。

但让太阳每天的轨迹略有偏移的是另一种现象——地球也在绕着太阳公转，因此一年中的每一天，地球在公转轨道上的位置都不一样。于是，由于地球与太阳的夹角每天都在改变，一年中太阳在天空中的“路径”也就随着日期变化各不相同了。

事实上，太阳在天空中的路径变化正是季节变更的根本原因。

伊萨卡镇的太阳轨迹：

由于地球绕地轴自转，太阳在天球上的赤纬纬度在一年中规律地周期变化：

所以，太阳在天空中的轨迹一年到头都在变化。以下是伊萨卡镇的数据：在6月21日，太阳的赤纬纬度上升到最大值（+23.5度）。在这一天，太阳在天空中走过的路径最长，因此这也是一年中白昼最长的一天。

你能估计出3月21日和9月21日是什么情形吗？12月21日，太阳的赤纬纬度下降至最小值（-23.5度）。在这一天，太阳在天空中走过的路径最短，因此这就是一年中白昼最短的一天。 

这也意味着太阳在正午时刻的高度角在一年中的每一天都是不同的。在夏天，太阳越过子午线时的高度角要大于冬天的高度角。

相关知识

春分：在时间周期上是指太阳位于黄经0°至15°的区间，大约是公历3月20日至4月4日之间。但通常特指阳光直射赤道的那一天（或那一刻）。 简单来说就是太阳直射赤道，白天和黑夜一样长，即昼夜平分点。并且太阳开始向北回归线移动。

夏至：夏至日太阳几乎直射北回归线，北半球白昼最长，北极圈及其以北的地区太阳整日不落，形成面积最大的极昼区。此日过后，阳光直射位置向南移动，北半球白昼逐渐减短，日出、日落的方位也开始往南移动。在北回归线及其以北地区，正午太阳高度亦日渐降低，日影逐渐被拉长。但由于太阳辐射到地面的能量仍比地面向空中发散的多，所以在短时间内气温继续升高。

秋分时，全球昼夜等长。秋分之后，北半球各地昼渐短夜渐长，南半球各地昼渐长夜渐短。秋分时，全球无极昼极夜现象。秋分之后，北极附近极夜范围渐大，南极附近极昼范围渐大。

冬至：在冬至时刻太阳直射南回归线。冬至日亦是北半球（北回归线以北）一年之中白昼最短，日影最长之一日，北极圈呈永夜状态，南极圈呈极昼状态。冬至之后阳光直射位置开始向北移动，北半球白昼时数日渐增长，正午太阳高度也日渐升高，日影逐渐缩短。冬至虽然是北半球理论上吸收太阳热量最少的一段时间，但因为地球土壤跟海洋释放热量会有时间延迟，大部分情况下最冷的时期不是冬至前后，而是发生在冬至之后，比如说大寒。

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