原來，地球在自轉時，地軸與其垂線形成一個約23.5度的傾斜角，因而地球在公轉時便有6個月時間兩極之中總有一極朝著太陽，全是白天；另一個極背向太陽，全是黑夜。南、北極這種神奇的自然現象是其他大洲所沒有的。
在南緯90度，即南極點上，晝夜交替的時間各為半年，也就是說，那裏白天黑夜交替的時間是整整一年，一年中有半年是連續白天，半年是連續黑夜，那裏的一天相當於其他大陸的一年。
如果離開南極點，緯度變低，不再是半年白天或半年黑夜，極晝和極夜的時間會逐漸縮短。
到了南緯80度，也有極晝和極夜以外的時候才出現一天24小時內的晝夜更替。
如果在極晝期間到南極或北極旅遊，那麼就可以看到奇特的日出奇觀：太陽升上地平線之後，循著螺旋形的軌道緩慢上升，上升至一定位置後，再慢慢地落入地平線。太陽始終斜斜地掛在地平線的附近。
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在極夜期間，天空是明亮的，並不像我們想象的那樣可怕。在月光和星光的照射下，冰雪顯得格外美麗。當月亮半圓的時候，一天天升起來，並且終日不落，滿月的時候升得最高。
日食總是發生在農曆初一
所謂“食”就是指一個天體被另一個天體或其黑影全部或部分掩遮的天文景象。日食發生的原因是地球上的局部地區被月影所遮蓋而造成的。
日食必發生在農曆的初一。這是因為隻有在那一天，月亮才會出現在太陽與地球之間的連線上，這樣才有可能使月球擋住太陽而形成日食。
為什麼不是每個月的農曆初一都有日食？為什麼不是每個月的農曆十五都會有月食呢？
這是因為除了上麵的條件外，還有其他一些因素影響日食和月食的出現。我們把地球圍繞太陽公轉的軌道稱為黃道，把月球圍繞地球公轉的軌道稱為白道。黃道平麵與白道平麵不是相同的，它們之間平均有5度9分的夾角，並且隨時發生變化。隻有當月球運行到黃道和白道的升交點和降交點附近時，才會發生日食。
日食共有三種，即日偏食、日環食和日全食。月球遮住太陽的一部分叫日偏食；月球隻遮住太陽的中心部分，在太陽周圍還露出一圈日麵，好像一個光環似的叫日環食；太陽被完全遮住的叫日全食。這三種不同的日食的發生跟太陽、月球和地球三者的相互變化著的位置有關，並且也決定於月球與地球之間的距離變化。 月球比太陽小得多，它的直徑大約是太陽直徑的1/400，而月球與地球間距離也差不多是太陽與地球間距離的1/400，所以從地球上看，月亮與太陽的圓麵大小差不多相等，因而能把太陽遮住進而發生日食。
太陽和月亮的視角度都是大約半度，而月球公轉一周是360度，就是每個小時移動半度，即一個月球的位置，所以日食從開始到結束最多兩個小時的時間，即移動兩個月球的位置，如果不是全食則時間更短。另外，因為地球在自轉，太陽在空中的位置每個小時移動15度，這樣，就是說在30度的範圍內，太陽帶著月球同時移動，並同時發生日食現象。
對古代人而言，日食是十分可怕的。我國古代認為日食是因為一條龍吞掉了太陽，其他的文明也認為這是不祥之兆，有許多“解決方法”：打鼓、朝天空射箭、用物或人祭祀等。
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公元前1217年5月26日，居住在我國河南省安陽的民眾，仰望天空時發現，之前光芒四射的太陽，突然產生了缺口，光色也暗淡下來。但是，在缺了很大一部分後，卻又開始複原了。這就是人類曆史上關於日食的最早記錄，它刻在一片甲骨文上。