昼夜长短变化的原因及规律

昼夜长短变化的原因是地球围绕太阳公转的轨道以及地球自转轴的倾斜角度所导致的，其规律表现为一年中昼夜长短随季节的变化而周期性变化。

昼夜长短的变化是地球运动的自然现象，主要由以下两个因素共同作用：

1. 地球围绕太阳公转：地球沿着一个椭圆形的轨道围绕太阳公转，这个轨道被称为地球的公转轨道。地球的公转周期为一年，即365.25天。在公转过程中，地球与太阳之间的距离会发生变化，但由于地球轨道的椭圆形，这种距离的变化并不显著影响昼夜长短的变化。

2. 地球自转轴的倾斜角度：地球自转轴相对于其公转轨道面有一个大约23.5度的倾斜角度，这个角度被称为黄赤交角。由于这个倾斜角度的存在，地球在公转过程中，不同地区接收到的太阳辐射角度不同，从而导致昼夜长短的变化。

具体规律如下：

春分和秋分：当地球位于公转轨道上的春分点或秋分点时，太阳直射赤道，全球昼夜平分，各为12小时。这一天称为春分或秋分，通常发生在每年的3月20日或21日以及9月22日或23日。

夏至和冬至：当太阳直射北回归线时，北半球白昼最长，黑夜最短，这一天称为夏至，通常发生在6月21日或22日。当太阳直射南回归线时，南半球白昼最长，黑夜最短，这一天称为冬至，通常发生在12月21日或22日。

春分到夏至：随着地球从春分点向夏至点移动，北半球的白昼逐渐变长，黑夜变短；南半球则相反，白昼变短，黑夜变长。

夏至到秋分：从夏至点到秋分点，北半球的白昼逐渐变短，黑夜变长；南半球则相反。

秋分到冬至：从秋分点到冬至点，北半球的白昼继续变短，黑夜变长；南半球则相反。

冬至到春分：从冬至点到春分点，北半球的白昼逐渐变长，黑夜变短；南半球则相反。

这种周期性的昼夜长短变化，是地球运动和太阳辐射共同作用的结果，对地球上的生物和气候有着重要的影响。