我们都知道,地球绕太阳公转经过四个季节,冬至夏至之间六个月的日照长度增加,夏至至冬至之间的日照长度减小。我们还经历了24小时的循环,这是地球的每日自转,而28天的循环是月球围绕地球的自转。这些是无限期重复的循环。但是,在这些循环中及其周围隐藏着许多微妙之处,大多数人不知道。
10 高点事实上太阳不一定是中午最高的。全年中,太阳到达天空最高点(真正的正午)的时间变化会有所不同。发生这种情况有两个原因:地球的轨道是椭圆形,而不是圆形,并且地球相对于太阳倾斜。由于地球以(几乎)恒定的速度自转,但在一年中的某些时候公转的速度比其他公转快,所以有时地球的自转要么在圆形轨道的前面,要么在其各自的轨道后面。可以通过想象地球赤道周围彼此靠近的点来最好地想到由于地球倾斜所引起的变化。如果将点的圆倾斜23.44度(地球倾斜的当前值),则会看到除赤道和热带上的点之外的所有点都改变了它们的经度。
9 日出方向大多数人认为,在北半球,太阳最早落在12月的冬至,而最近一次落在6月的冬至。这实际上是不正确的。其实夏至冬至的日光长度是最长或最短的。但是,真正正午时间的变化会拉动日出和日落时间。到了冬至,真正的正午正以每天30秒的速度在后面。由于在至上点的日光长度没有变化,因此日落也以每天30秒的速度变慢,日出也是如此。由于冬至的日落时间越来越晚,所以最早的日落已经发生。由于该日期的日出时间也越来越晚,所以最新的日出时间尚未到来。也可能发生了最新的日落发生在夏至之后的很短时间,而最早的日出发生在了夏至之前的很短时间。但是,这种差异并不像冬至时那样大,因为在该冬至时,由于偏心率引起的正午变化要比由于倾角而引起的正午变化有所减弱(由于倾角而引起的正午变化在两种情况下均为正值)所以变化率仍为正。
8 地球的椭圆轨道大多数人都知道地球绕椭圆轨道而不是圆形绕太阳旋转,但是地球的轨道偏心率值大约等于1/60。周期性地绕太阳运行的行星始终具有0到1之间的偏心率,包括0但不包括1。偏心率0表示该轨道是一个以太阳为中心且行星以恒速运行的理想圆。然而,由于存在连续的可能的离心率值,因此这种轨道极不可能发生。偏心率是通过将太阳与椭圆中心之间的距离除以椭圆的半长轴长度来测量的。偏心率越接近1,轨道就变得越来越长和越来越细。距太阳最近的行星总是绕着最快的轨道运行,而距太阳最远的行星总是绕着最慢的轨道运行。当偏心率大于或等于1时,行星将绕太阳旋转一次,然后飞回太空,再也不会被看到。
7 地球摇摆