Oś obrotu Ziemi jest nachylona o 23,5 stopnia względem jej ruchu orbitalnego, co daje planecie jej pory roku. Przez jedną chwilę dwa razy w roku oba bieguny znajdują się w równej odległości od słońca; dzień i noc są mniej więcej równe na obu półkulach w dniach, w których występuje ta równonoc. Mierząc w czasie syderycznym – w czasie w stosunku do gwiazd – równonoc u wszystkich przypada w tym samym momencie, ale ludzie doświadczają jej w innym czasie lokalnym.
Nachylenie osiowe Ziemi
Wszystkie planety są nachylone, a nachylenie Ziemi o 23,5 stopnia nie jest duże w porównaniu do Urana, który obraca się wokół osi nachylonej o prawie 90 stopni w stosunku do swojego ruchu orbitalnego. To jednak dużo w porównaniu z Jowiszem, którego nachylenie osi wynosi tylko 3 stopnie. Ze względu na nachylenie swojej osi, każdy z biegunów Ziemi spędza jedną połowę roku bliżej słońca niż drugą, pławiąc się w letnim cieple, a drugą połowę drżąc w mroźnej zimie. Sezonowe progresje każdej półkuli są swoimi lustrzanymi odbiciami, rozwijającymi się w przeciwnych kierunkach z dwóch punktów odniesienia, którymi są równonoce.
Daty równonocy
Dwie równonoce – czyli dni, w których dzień i noc są prawie równe – występują mniej więcej o tej samej porze każdego roku, ale nie zawsze przypadają w tych samych datach. W 2011 roku równonoc wrześniowa – która jest początkiem jesieni na półkuli północnej i początkiem wiosny na półkuli południowej – przypadła 23 września. W 2012 roku miało to miejsce 22 września. Każda równonoc występuje w ciągu trzech dni. To samo dotyczy przesileń, czyli dni, w których oś Ziemi tworzy swój najbardziej skośny kąt względem Słońca.
Wydarzenie równonocy
Chociaż słowo równonocy odnosi się do daty, wydarzenie, które jest za nią odpowiedzialne – przejście Słońca przez równik niebieski – następuje w jednej chwili. Moment jest zapisywany w almanachach w czasie Greenwich (GMT) lub uniwersalnym czasie koordynowanym (UTC). Aby obserwator w określonej części globu był przygotowany do świętowania tej chwili, musi przeliczyć GMT lub UTC na odpowiedni czas lokalny. Ludzie w różnych strefach czasowych obserwują przejście słońca w różnych porach lokalnych. Dla jednych wydarzenie ma miejsce w ciągu dnia, a dla innych w nocy.
Nieuchwytna równonoc
Chociaż dzień i noc mają być tej samej długości w równonocy, ta równość nigdy nie występuje na równiku i dzieje się w dniach innych niż rzeczywista data równonocy na wyższych szerokościach geograficznych. Są ku temu dwa powody. Po pierwsze, słońce jest widoczne przed wschodem i po zachodzie z powodu załamywania się jego światła przez atmosferę. Po drugie, kula słoneczna ma kątowe rozszerzenie na niebie. Świt pojawia się, gdy przednia krawędź Słońca przecina horyzont – a nie jego środek – a zmierzch kończy się, gdy znika jego tylna krawędź. Razem te efekty dodają więcej niż 6 minut do pozornej długości dnia.