太陽之所以在北回歸線內來回運動,是因為地球的公轉及其軸相對於黃道面的傾斜(23.45°)。
隨著地球的公轉,地球面對太陽的緯度會發生變化,我們在地球上看太陽,就好像太陽本身在南北來回運動壹樣。每轉壹圈,太陽就在北回歸線之間來回。就用球和蠟燭試試吧。北回歸線與赤道的夾角等於赤道面與黃道面的夾角。這就形成了地球上的季節變化。
地球軌道上有四個點,即春分點、夏季至日點、秋分點和冬季至日點。
冬季至日時,太陽在南回歸線的正上方,北半球的白天達到最小值,然後太陽逐漸北移,北半球的白天逐漸變長。在赤道正上方運動時,整個世界晝夜壹樣長,即春分。然後繼續向北移動,北半球的白天開始變長,夜晚變短。當移動到北回歸線時,是夏季至日,北半球的天數達到最大值。
然後太陽南移,北半球的白天開始變短,但是白天依然很長,夜晚很短。當它運行到赤道上方時,全球晝夜長短相等,即秋分。再往南移,北半球開始夜長晝短,直到移至南回歸線,北半球白天達到最小值。
到目前為止,太陽運行壹周,即地球繞太陽壹周,周期為壹年,以此類推。
由於揚州位於北半球(北緯32°左右,位於北回歸線以北),太陽在壹天中的運行軌跡不是從壹條直線開始,而是向南凸出的壹條弧線(如果是在北極,這條弧線會閉合成壹個圓,即太陽會沿著地平線以上壹定高度繞圈),所以太陽在中午前後的壹段時間內無法到達揚州的正上方,但在中午之前可以出現在正東或正西方向。
如果太陽在揚州正西落下,白天壹天比壹天長,說明太陽在北半球(可以算出緯度),在向北移動。也就是說,地球應該在春分和夏季至日之間(向夏季至日移動)。