地球在围绕太阳公转时，地轴(地球自转轴)与黄道面(公转轨道平面)永远保持66°34′的交角。也就是说，地球总是倾斜着在绕着太阳旋转。这样，地球有时是北半球倾向太阳，有时又是南半球倾向太阳，因而太阳光直射地球的位置会随时间而发生南北的移动。从冬至到夏至，太阳直射点从南纬23°26′渐渐向北移动，移至北纬23°26′即到达最北端的直射点，此后直射点将向南移动，直到到达最南端的直射点，即南纬23°26′。
当我们位于北半球的北回归线以北地区某个观测点时太阳在夏至、春秋分、冬至时的轨迹大致如图2所示。北回归线以北地区，一年四季，中午的时候，太阳所在的方向都是正南方，看太阳要往南看，物体的影子朝北。同时，一年中的大部分时候，太阳都位于偏南方向，而仅在春分-夏至-秋分这段时间内的早晚时分，太阳出现在偏北方向。
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