Смена дня и ночи вызвана вращением Земли вокруг своей оси. Если бы Земля не вращалась так, как она, цикл день/ночь был бы совсем другим или, возможно, даже не существовал. Изменение продолжительности дней и ночей зависит от того, где вы находитесь на Земле и от времени года. Кроме того, дневные часы зависят от наклона оси Земли и ее пути вокруг Солнца.
Солнечный день, 24 часа – это время, необходимое для вращения Земли ровно один раз, чтобы на следующий день Солнце появилось в том же месте на небе. Однако Земля также движется вокруг Солнца, и это движение делает измерение дня несколько сложным. Фактическое время одного вращения Земли немного короче – около 23 часов 56 минут. Астрономы обнаружили это, наблюдая время, необходимое для появления звезды на том же месте в небе на следующий день, и они назвали это звездным днем.
Хотя солнечный день составляет 24 часа, не каждый день имеет 12 часов дневного света и 12 часов ночи. Днем зимой короче, чем летом. Это потому, что воображаемая ось Земли не является прямой вверх и вниз, она наклонена на 23,5 градуса. Поскольку Земля движется вокруг Солнца в течение года, северная половина Земли летом наклоняется к Солнцу, делая дневное время дольше, чем ночь. Зимой это полностью изменяет; Земля отклоняется от солнца, и ночь становится длиннее. Весной и осенью наклон не к Солнцу и не от него, а где-то между ними, поэтому день и ночь в это время года более одинаковы.
Солнцестояния – это положения орбиты Земли, которые отмечают самые длинные и короткие дни года. Зимнее солнцестояние в Северном полушарии - самый короткий день, после которого дневные часы становятся длиннее. Летнее солнцестояние в Северном полушарии приходится на самый длинный день, после которого дневные часы становятся короче. Солнцестояния можно также назвать по месяцу, в котором они происходят. Например, июньское солнцестояние – это точка на орбите Земли, где Северный полюс обращен к Солнцу. В северном полушарии июньское солнцестояние - самый длинный день в году. В Южном полушарии июньское солнцестояние – самый короткий день года.
Ваше место на Земле относительно экватора также влияет на количество часов дневного света, которое вы получаете в солнечный день. Например, летом в Северном полушарии дневные часы увеличиваются по мере продвижения на север; в это время в Арктике очень мало ночной темноты. Зимой день короче, чем дальше на север вы идете. Сезонные изменения в дневное время небольшие вблизи экватора и более экстремальные вблизи полюсов.