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地球不停地自转，面对太阳是白天，反之为黑夜，并因此出现昼夜交替。但是，地球自转时地轴并不是直立的，倾斜方向指向北极星。再加上地球还绕太阳公转，于是形成昼夜长短以一年为周期的变化。
每年6月22日太阳直射北回归线，由赤道向北极，纬度越高白昼越长而黑夜越短，北极圈内太阳整日不落，称为极昼。南半球则正好相反，南极圈内整天不见太阳，称为极夜。
每年12月22日，太阳直射南回归线，昼夜长短变化正好与6月22日相反。
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