تتابع الليل والنهار وتباين طولهما:
إن تتابع الليل والنهار هو النتيجة المباشرة لكروية الأرض ولدورانها حول محورها أمام الشمس مرة واحدة كل يوم؛ ولكن إذا فرض وكان محور الأرض عموديًّا على مستوى فلكها حول الشمس لكان طول الليل وطول النهار متساويين باستمرار على مدار السنة في كل مكان على سطحها؛ ولذلك فإن ميل المحور على هذا المستوى هو المسئول عن التباين الذي نعرفه في طول الليل والنهار في كل العروض ما عدا منطقة خط الاستواء الذي يتساوى فيها طولهما طوال السنة تقريبًا؛ فباستثناء هذه المنطقة نجد أن طول نهار الصيف يزيد دائمًا عن طول ليله؛ بينما يزيد طول ليل الشتاء عن طول نهاره في كل العالم. ويتزايد الفرق بينهما تدريجيًّا خلال الصيف كلما اقتربنا من يوم الانقلاب الصيفي١ Summer Solstice، وخلال الشتاء كلما اقتربنا من يوم الانقلاب الشتوي Winter Solstice، وذلك فإن أطول نهار وأقصر ليل في السنة يكونان في يوم ٢١ يونيو في نصف الكرة الشمالي، وهو تاريخ الانقلاب الصيفي؛ بينما يكون أقصر نهار وأطول ليل في نفس النصف في يوم ٢١ ديسمبر وهو تاريخ الانقلاب الشتوي. ويتزايد الفرق بينهما تدريجيًّا كلما بعدنا عن خط الاستواء نحو القطبين، ففي يوم الانقلاب الصيفي مثلًا يكون طول النهار عند خط الاستواء ١٢ ساعة، ثم يزيد إلى ١٥ ساعة عند خط عرض ٤٠ شمالًا و ٢٠ ساعة عند خط عرض ٦٣ و ٢٤ ساعة عند الدائرة القطبية، أي يكون هذا اليوم عندها كله نهارًا، ثم يتزايد عدد الأيام التي تكون كلها نهارًا