极昼极夜既与地球自转有关,也与地球公转有关。
说与地球自转有关,是因为地球的自转赤道面与公转轨道平面并不平行,有一个23°26′的夹角,叫“黄赤交角”。正是因为有这个夹角的存在,当地球沿公转轨道运行到不同位置时,地球表面上的光照情况是不同的,于是就有了极昼极夜现象。
当地球离开公转轨道上的春分点,向夏至点移动时,太阳直射点逐渐由赤道向北半球移动,北极就开始处在太阳光的照射下,出现了极昼现象。随着地球离夏至点越来越近,太阳光能照射到北极地区的面积越来越大,北极地区极昼的范围也越来越大。地球运行到夏至点时,太阳直射点到达北回归线,北极点上的太阳高度角达到最大,北极圈范围内整日都在太阳光线的照射之下,北极地区极昼范围达到最大。
而此时,由于南极地区整日太阳都在地平线以下,是南极地区的极夜。
当地球离开夏至点,向秋分点移动时,太阳直射点逐渐向赤道移动,北极地区极昼范围逐渐缩小。地球到达秋分点时,北极点上的太阳高度角逐渐减小,太阳越来越低,北极地区极昼范围也越来越小。当地球到达秋分点时,太阳直射点在赤道上,北极点上的太阳正好到达地平线。
此后,太阳直射点继续南移,太阳落到北极点地平线以下,北极地区开始出现极夜现象。与此相反,南极地区太阳整日不落,出现极昼现象。
由此周而复始。
所以,极昼极夜现象不但与地球自转有关,也与地球公转有关。