दिन और रात के बीच परिवर्तन पृथ्वी के अपनी धुरी पर घूमने के कारण होता है। यदि पृथ्वी उस तरह से नहीं घूमती, जैसे वह घूमती है, तो दिन/रात का चक्र बहुत अलग होगा या संभवतः कोई भी नहीं होगा। दिन और रात की बदलती लंबाई इस बात पर निर्भर करती है कि आप पृथ्वी पर कहाँ हैं और वर्ष का समय। साथ ही, दिन के उजाले के घंटे पृथ्वी की धुरी के झुकाव और सूर्य के चारों ओर उसके पथ से प्रभावित होते हैं।
एक रोटेशन की लंबाई
एक सौर दिन, 24 घंटे, वह समय है जो पृथ्वी को ठीक एक बार घूमने में लगता है ताकि अगले दिन सूर्य उसी स्थान पर आकाश में दिखाई दे। हालाँकि, पृथ्वी भी सूर्य के चारों ओर घूम रही है, और यह गति दिन को मापने को कुछ जटिल बनाती है। पृथ्वी के एक घूमने का वास्तविक समय थोड़ा छोटा है - लगभग 23 घंटे 56 मिनट। खगोलविदों ने अगले दिन आकाश में एक ही स्थान पर एक तारे के प्रकट होने में लगने वाले समय को देखते हुए इसकी खोज की और उन्होंने इसे एक नक्षत्र दिवस कहा।
लंबे और छोटे दिन
हालांकि एक सौर दिन 24 घंटे का होता है, लेकिन हर दिन में 12 घंटे दिन के उजाले और रात के 12 घंटे नहीं होते हैं। सर्दियों में दिन का समय गर्मियों की तुलना में छोटा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पृथ्वी की काल्पनिक धुरी सीधी ऊपर और नीचे नहीं है, यह 23.5 डिग्री झुकी हुई है। जैसे ही पृथ्वी एक वर्ष के दौरान सूर्य के चारों ओर घूमती है, पृथ्वी का उत्तरी आधा भाग गर्मियों में सूर्य की ओर झुका होता है, जिससे दिन का समय रात से अधिक लंबा हो जाता है। सर्दियों में, यह उलट जाता है; पृथ्वी सूर्य से दूर झुक जाती है और रात लंबी हो जाती है। वसंत और पतझड़ में, झुकाव न तो सूर्य की ओर होता है और न ही दूर होता है, बल्कि कहीं बीच में होता है, इसलिए वर्ष के इन समयों में दिन और रात अधिक समान होते हैं।
संक्रांति
संक्रांति पृथ्वी की कक्षा की वह स्थिति है जो वर्ष के सबसे लंबे और सबसे छोटे दिनों को चिह्नित करती है। उत्तरी गोलार्ध में शीतकालीन संक्रांति सबसे छोटा दिन होता है, जिसके बाद दिन के उजाले लंबे हो जाते हैं। उत्तरी गोलार्ध में ग्रीष्म संक्रांति सबसे लंबे दिन पर पड़ती है, जिसके बाद दिन के उजाले कम हो जाते हैं। संक्रांति का नाम उस महीने के लिए भी रखा जा सकता है जिसमें वे आते हैं। उदाहरण के लिए, जून संक्रांति पृथ्वी की कक्षा में वह बिंदु है जहां उत्तरी ध्रुव सूर्य का सामना करता है। उत्तरी गोलार्ध में, जून संक्रांति वर्ष का सबसे लंबा दिन होता है। दक्षिणी गोलार्ध में, जून संक्रांति वर्ष का सबसे छोटा दिन होता है।
पृथ्वी पर स्थिति
भूमध्य रेखा के सापेक्ष पृथ्वी पर आपका स्थान सौर दिन में आपको मिलने वाले दिन के उजाले की संख्या को भी प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, उत्तरी गोलार्ध में गर्मियों के दौरान, दिन के उजाले के घंटे आपके उत्तर की ओर बढ़ते हैं; इस समय आर्कटिक में रात के समय बहुत कम अंधेरा होता है। सर्दियों में, आप जितनी दूर उत्तर की ओर जाते हैं, दिन का समय छोटा होता है। दिन के उजाले में मौसमी परिवर्तन भूमध्य रेखा के पास छोटे और ध्रुवों के अधिक करीब होते हैं।