北半球自春分日至秋分日，是夏半年。那时，太阳直射北半球，北半球各纬度，昼弧大于夜弧，昼长大于夜长。纬度越高，昼越长，夜越短；北极四周，太阳整日不落，叫做极昼现象。其中夏至日这一天，北半球昼最长，夜最短，北极圈（北纬66°34′）以北，到处出现极昼现象。
北半球自秋分日至次年春分日，是冬半年。那时，太阳直射南半球，北半球到处是昼短夜长。纬度越高，昼越短，夜越长；北极四周，有极夜现象。其中冬至日这一天，北半球昼最短，夜最长，北极圈以内，到处出现极夜现象。
南半球的情况与北半球相反。
在每年春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，各为12时。
四季更替 地球上的季节变化，从天文现象来看，是昼夜长短和太阳高度的季节变化，这种变化决定于太阳直射点在纬度上的周年变化。从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长、太阳最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、太阳最低的季节；春秋二季就是冬夏两季的过渡季节。我国传统上以立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点来划分四季。但是，各地实际气候的递变与此并不一定符合。我国大部分地方立春时，在气候上正处于隆冬；立秋时，在气候上还处于炎夏。为了使季节与气候相结合，气候统计工作一般把3、4、5三个月划为春季；6、7、8三个月划为夏季；9、10、11三个月划为秋季；12、1、2三个月划为冬季。
问题和练习
1．地球自转的角速度和线速度各是怎样衡量的？地球上不同地点的角速度和线速度有什么异同？
2．从天文现象上，说明地球上的季节变化及其原因。
3．绘一幅夏至日太阳照射地球的示意图，并把这一日太阳高度的数值和昼夜长短的情况填在下表中：
4．用地球仪和代表太阳的一种光源（灯光或手电筒等）演示地球自转和昼夜交替现象。当我国处于白昼时，美国、澳大利亚、巴西分别是白昼还是黑夜。接着再演示地球公转的方向，以及地球位于春分、夏至、秋分、冬至四点时，太阳高度和昼夜长短的情况。