地球赤道平面與公轉(zhuǎn)軌道面（黃道平面）的交角為23°26′，通常被稱為“黃赤交角”。地球繞地軸自轉(zhuǎn)，地軸的空間指向（指向北極星附近）基本不變，因此黃赤交角也基本不變。
圖1 黃赤交角示意圖
黃赤交角限定了太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)范圍，即北回歸線（23°26′N）和南回歸線（23°26′S）之間。什么是太陽直射點(diǎn)？為什么北回歸線和南回歸線的緯度值恰好和黃赤交角的度數(shù)相等呢？
由于太陽與地球距離較遠(yuǎn)，我們可以近似地認(rèn)為太陽光線是一組平行光線。太陽直射點(diǎn)是地球表面太陽光入射角為90°的地點(diǎn)（因此太陽直射點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)為正午12時(shí)），它是地心與日心連線和地球表面的交點(diǎn)。距離太陽直射點(diǎn)越近，接收太陽輻射越多，因此太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)影響著地球的熱量分布。
圖2 陽光直射和斜射示意圖
在地球繞太陽公轉(zhuǎn)的一個(gè)周期（也就是一年）中，太陽直射點(diǎn)最北端位于北緯23°26′，即北回歸線。在6月22日前后，太陽直射北回歸線，即北半球的“夏至”。此時(shí)，北回歸線上各點(diǎn)的正午太陽高度為90°，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。
圖3 太陽直射北回歸線
每年3月21日前后是北半球春分節(jié)氣，9月23日前后是秋分節(jié)氣。這兩個(gè)節(jié)氣太陽直射點(diǎn)均位于赤道，全球晝夜平分，晝長均為12個(gè)小時(shí)。
圖4 太陽直射赤道
在12月22日前后，太陽直射南回歸線，即北半球冬至節(jié)氣。此時(shí)，南回歸線上各點(diǎn)的正午太陽高度為90°，北極圈及其以北地區(qū)出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。
圖5 太陽直射南回歸線
太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)也決定了地球上各點(diǎn)全年晝夜長短的變化規(guī)律。綜合圖3-圖5可以看出赤道全年晝夜平分。而北半球各地，在太陽直射北回歸線時(shí)晝長達(dá)到最大，太陽直射南回歸線時(shí)晝長最小。我們可以利用圖6這張草圖幫助記憶，對于北半球各地，夏至日晝長最長，冬至日晝長最短，春分日和秋分日晝夜平分。
從春分日到夏至日，晝漸長，且晝長夜短。
從夏至日到秋分日，晝漸短，且晝長夜短。
從秋分日到冬至日，晝漸短，且晝短夜長。
從冬至日到春分日，晝漸長，且晝短夜長。
圖6 太陽直射點(diǎn)變化規(guī)律示意圖
圖7 太陽直射點(diǎn)移動(dòng)側(cè)視圖
太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)決定了地球表面的熱量分布，進(jìn)而導(dǎo)致地球溫度帶的劃分。在北回歸線和南回歸線之間的區(qū)域，由于可以被陽光直射，吸收熱量較多，因此稱為“熱帶”。北極圈以北地區(qū)及南極圈以南地區(qū)距離太陽直射點(diǎn)較遠(yuǎn)，吸收熱量少，因此分別稱為“北寒帶”和“南寒帶”。而在寒帶與熱帶之間的地區(qū)雖然不能被陽光直射，一年之中距離太陽直射點(diǎn)距離不斷變化，導(dǎo)致季節(jié)變化顯著，位于北半球的被稱為“北溫帶”，位于南半球的被稱為“南溫帶”。
圖8 地球溫度帶劃分示意圖
太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)還會引起全球氣壓帶和風(fēng)帶的移動(dòng)，進(jìn)而影響世界各地氣候在一年當(dāng)中的變化，以后有機(jī)會吉奧格拉菲會向大家具體介紹。
黃赤交角的大小決定了太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)范圍，從而影響了全球各地晝長變化和溫度帶的劃分。如果黃赤交角發(fā)生變化，會對地球產(chǎn)生怎樣的影響？如果黃赤交角變成45°，會發(fā)生哪些變化？如果變成0°呢？想一想，把你的答案寫在留言區(qū)里和大家一起分享吧。
