这一南一北相距多远呢？在北半球中纬度的地方看来，两点相距四五十度，所以说太阳从东方升起，这儿所指的东方是一个笼统的方位。在这一南一北两点间的中点，才是正东方，在太阳南北往返的一个完整的周期中，只有两天，太阳从正东方升起，这就是“春分”和“秋分”。
太阳落下的地点也和升起的地点一样，每天都有难以察觉的变化，也在一定的范围内，由南往北，再由北往南缓缓地移动着，周而复始，永不停息。
图1.3中的两张日落照片分别是在冬、夏的两个傍晚，在同一个地点拍摄的，可以看到，太阳落山的位置有非常大的差别。
太阳从升起到落下，在空中划了一个很大的圆弧，在我们北半球中纬度的人看来，太阳轨迹构成的圆弧往南倾斜（图1.4）。这一点我们可以通过树木或者建筑物的影子的移动变化发现。
如果在一块平坦的地面生长着一颗笔直的大树，早晨太阳升起以后，大树的西面拖着长长的影子，随着太阳越来越高，大树的影子渐渐变短，影子所指的方向也在逐渐改变，当太阳到达一天中的最高点的时候，大树的影子是一天中最短的，这时它指向正北方。过了这一时刻，太阳渐渐向西移动，高度越来越低，大树的影子则越来越长，并且逐渐移向东方。
大树的影子是不是每天都在这样变化呢？
是的，但又不是的。
前面说过，太阳每天升起的位置是逐日移动的，所以每天大树的影子的起始方向也在逐日变化。我们可以在一块平坦的地面中间立一个垂直于地面的高杆，太阳升起以后，立杆就会在平坦的地面投下影子。如果我们每隔10分钟就去把立杆当时的影子描画在地上，一天下来，地面上就会有很多直线，构成了一个美丽的图案。
图1.5是3个特定日期的立杆影子扫描出的3个图案。这是从高处往下看到的图形，也叫俯视图。图中的实线是一天之中若干个时间的杆影，虚线是杆影变化的边界。
通过对比这三幅图，我们可以看出杆影变化的规律。不管是冬至还是夏至，不管是春分还是秋分，一天之中，影子总是由长变短再由短变长，影子所指的方向也由向西渐渐变为向东，影子构成的图案是完全对称的，这是这三幅图的基本共同点，也是全年的任意一天中影子变化的共同点。如果再仔细分析一下还会发现第四个共同点：不管是哪一天，立杆影子最短的时刻，它总是很准确地指向正北方，也就是一天中的正午时刻，这是一个非常重要的特点。但是这三幅图的总体形状又很不相同，如冬至日，影子起先是指向西偏北的方向，夏至日，影子起先是指向西偏南的方向。再有就是，不同的日子，正午时刻立杆的影子的长度是不同的。
