地球上出现四季更替是由于什么原因？

今天早上太阳几点升起？今晚几点开始？这些问题的答案取决于你住在哪里以及现在是一年中的什么时候。

你有没有想过日出日落？如果每天早上太阳都在同一时间升起，不是很好吗？你不觉得太阳每天同一时刻落山很便利吗？

图解：夏至时英国巨石群日出的景色

不幸的是，世界并不是这么运转的。如果你生活在北美，你可能会期待那些漫长的夏日，因为太阳要到深夜才会落山，所以你可以在外面连续玩几个小时。

同样，你可能害怕短暂的冬天。你在太阳升起之前起床上学，然后你几乎没有时间放学后玩，在天黑之前做作业。

图解：美国佛罗里达州代托纳比奇日出的景色

如果（1）地球绕着一个完美的圆轨道旋转，（2）地球的轴垂直于它的轨道平面（上下），情况就不同了。如果是这样的话，太阳每天都会在同一时间升起和落下。每年的每一天，它都会沿着同样的路径穿过天空。

然而，这两种情况对地球来说都不是真的。地球绕太阳的轨道不是一个完美的圆形轨道，而是稍微呈椭圆形。这意味着太阳在天空中的运行速度每天略有不同，这取决于地球在其轨道上的位置。

地球的轴也不垂直于它的轨道平面。相反，地球在其轴线上倾斜大约23.4°。这就造成了地球上季节的更替。

当北极向太阳倾斜时，北半球经历夏季，中午太阳高挂天空。在冬天，北极是倾斜远离太阳的，中午太阳在天空中的高度并没有那么高。

地球的倾斜也解释了为什么一年中最长的一天发生在夏至（通常在6月21日左右）。同样，一年中最短的一天发生在冬至（通常在12月21日左右）。

图解：黄道和赤道的关系：赤道是垂直地球自转轴的平面，与轨道平面（黄道）的夹角是轨道倾角，也就是黄赤交角。

地球的椭圆轨道和它的轴的倾斜导致太阳每天以不同的速度穿过天空的不同路径。这给了我们每天不同的日出和日落时间。

夏至一过，你就会发现白天开始变短了。这种趋势一直持续到冬至，一年中最短的一天。冬至后，天数逐渐变长，直到夏至，日复一日，年复一年。

图解:四季变化示意图（为方便观看，比例做了改变）

在天体动力学或天体力学中，椭圆轨道是偏心率小于1的开普勒轨道；这包括偏心率等于0的圆轨道的特例。从严格意义上讲，它是一个偏心率大于0小于1的开普勒轨道（因此不包括圆轨道）。在更广泛的意义上，它是一个负能量的开普勒轨道。这包括偏心率等于1的径向椭圆轨道。

在具有负能量的引力两体问题中，两个物体在其共同重心周围遵循相同轨道周期的类似椭圆轨道。另外，一个物体相对于另一个物体的相对位置遵循椭圆轨道。

椭圆轨道的例子包括：霍曼转移轨道、莫尼耶轨道和苔原轨道。

相关知识

日出、旦一般是指太阳由东方的地平线徐徐升起的景象，而确实的定义为日面刚从地平线出现的一刹那，而非整个日面离开地平线。日出是因为地球自转而产生太阳位置随着时间改变位置的现象

图解：从高空中观看俄罗斯西伯利亚日出的景色