問：為什麼太陽東昇西落的軌跡在一年中會出現變化？

“我對天文學一無所知，但我對日落十分好奇。當我於傍晚時分坐在門廊上觀賞落日時，我注意到它總是在不同的位置下落。但我發現僅僅時隔一夜，結果就大不相同。起初它落下地平線的位置還在路那邊的山頂，而幾周之後，它就落在了平野的正中央。這是為什麼呢？到底是太陽在移動，還是我們在移動？

”

答：結果是我們在移動。你每天看到的太陽東昇西落其實是地球繞著地軸自轉的結果。由於地球的自轉，在我們看來，太陽彷彿在天空中東昇西落。

但讓太陽每天的軌跡略有偏移的是另一種現象——地球也在繞著太陽公轉，因此一年中的每一天，地球在公轉軌道上的位置都不一樣。於是，由於地球與太陽的夾角每天都在改變，一年中太陽在天空中的“路徑”也就隨著日期變化各不相同了。

事實上，太陽在天空中的路徑變化正是季節變更的根本原因。

伊薩卡鎮的太陽軌跡：

由於地球繞地軸自轉，太陽在天球上的赤緯緯度在一年中規律地週期變化：

所以，太陽在天空中的軌跡一年到頭都在變化。以下是伊薩卡鎮的數據：在6月21日，太陽的赤緯緯度上升到最大值（+23.5度）。在這一天，太陽在天空中走過的路徑最長，因此這也是一年中白晝最長的一天。

你能估計出3月21日和9月21日是什麼情形嗎？12月21日，太陽的赤緯緯度下降至最小值（-23.5度）。在這一天，太陽在天空中走過的路徑最短，因此這就是一年中白晝最短的一天。

這也意味著太陽在正午時刻的高度角在一年中的每一天都是不同的。在夏天，太陽越過子午線時的高度角要大於冬天的高度角。

相關知識

春分：在時間週期上是指太陽位於黃經0°至15°的區間，大約是公曆3月20日至4月4日之間。但通常特指陽光直射赤道的那一天（或那一刻）。 簡單來說就是太陽直射赤道，白天和黑夜一樣長，即晝夜平分點。並且太陽開始向北迴歸線移動。

夏至：夏至日太陽幾乎直射北迴歸線，北半球白晝最長，北極圈及其以北的地區太陽整日不落，形成面積最大的極晝區。此日過後，陽光直射位置向南移動，北半球白晝逐漸減短，日出、日落的方位也開始往南移動。在北迴歸線及其以北地區，正午太陽高度亦日漸降低，日影逐漸被拉長。但由於太陽輻射到地面的能量仍比地面向空中發散的多，所以在短時間內氣溫繼續升高。

秋分時，全球晝夜等長。秋分之後，北半球各地晝漸短夜漸長，南半球各地晝漸長夜漸短。秋分時，全球無極晝極夜現象。秋分之後，北極附近極夜範圍漸大，南極附近極晝範圍漸大。

冬至：在冬至時刻太陽直射南迴歸線。冬至日亦是北半球（北迴歸線以北）一年之中白晝最短，日影最長之一日，北極圈呈永夜狀態，南極圈呈極晝狀態。冬至之後陽光直射位置開始向北移動，北半球白晝時數日漸增長，正午太陽高度也日漸升高，日影逐漸縮短。冬至雖然是北半球理論上吸收太陽熱量最少的一段時間，但因為地球土壤跟海洋釋放熱量會有時間延遲，大部分情況下最冷的時期不是冬至前後，而是發生在冬至之後，比如說大寒。

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