日出时间有多久？
在北极，极昼时，太阳始终在地平线上徘徊；在南极的极夜时，太阳始终不在地平线之上。 地球的自转轴倾斜23.5度，在不同的纬度和季节，太阳升起和降落的时间有规律的变化着。 在赤道地区，太阳是从正南方升起的，因此当地不存在“晨昏线”的概念（实际上，在赤道附近地区无论是什么时候只要不是黑夜就都是白天），自转一周4点钟方向朝正东又回到正西的时刻正好是12个小时，即一个恒星日。随着纬度升高，太阳升起方向逐渐向北偏转，当到达北回归线时，太阳从东北方升起，此时一天的时间为一个恒星日加上一个太阳日等于13小时56分04秒。
随着纬度继续升高，太阳从北方升起，随着时间推移，太阳高度逐渐降低到0度（直射点位于北回归线）。此时一个太阳日的长度为13小时57分钟，而一个恒星日却是13小时56分04秒，两者差值很小可以忽略不计，故在此段时间内，地球公转了大约两圈，因而产生了昼夜交替两次的现象。 当太阳运行到北纬30°附近时，晨昏线（即晨线、昏线）与经线圈重合，此时昼夜平分，太阳直射点在南北纬30°之间来回移动。随着太阳直射点继续向北移动，白昼不断延长，夜晚逐渐缩短，地球自转轴对地面造成的压强也逐渐减小（地磁场对地球内部电流形成的阻抗使得地磁两极并不完全对称，存在微小差异，此处只考虑了其中的南北极，且为了计算方便将两极的磁场效果叠加在一起）。
在北半球，早晨太阳由东方升起，傍晚则西方落下；在南半球则恰恰相反，是在天空中由西南向东南方向上升并持续一整夜。这种特殊的情况一直要持续至冬至这一天，之后情况会逐渐反转过来。 冬至后，太阳直射点开始向南移动，同时地球公转速度逐渐变缓。虽然北半球昼短夜长而且越来越寒，但南半球却正相反，开始渐渐热起来并且昼长夜短。