地球上任何地方昼夜交替一次，称为一天，如果以太阳日作为时间计算，那么一天就是24小时，除了发生极昼和极夜现象，一般一天可以分为白天（昼）和夜晚（夜）两个时间段，两者时间相加刚好是24小时。
昼夜交替
由于地球公转的黄道平面和地球自转的赤道平面存在着一个夹角，称为黄赤交角，其度数为23.5度。正是因为黄赤交角的存在，导致了太阳直射点的回归运动，也就是太阳直射点在南北回归线之间来回移动，每来回移动一次，就是一年（回归年）。
地球公转示意图
由于太阳直射点的回归运动，就会导致全球各地昼夜长短的季节变化（除赤道外），具体而言就是北半球各地在夏至日取到白昼最长，冬至日取到白昼最短，夏至到冬至白昼变短，冬至到第二年夏至白昼变长，南半球反之。
北半球昼夜长短变化情况
也就是说除了赤道全年任何一天都是昼夜平分以外，其他地区都会有昼夜长短的变化，也就是一年中会有最长白昼的一天，也有最短白昼的一天。所谓的昼夜长短的年变化幅度，就是某地一年中最长白昼和最短白昼之间的差值，其规律是纬度越高昼夜长短的年变化幅度越大。
夏至日昼长的纬度分布
夏至日北半球各地昼长取到一年中的最长，如北纬20度该日昼长为13小时13分，北纬30度昼长为13小时56分（近14小时），北纬40度昼长为14小时51分（近15小时），北纬50度昼长为16小时09分（近16小时）。
中国各纬度昼夜长短年变化幅度分布
我们取近似值，当冬至日时，北纬20、30、40和50度的昼长都取到一年中的最小值，分别为10小时47分钟、10小时、9小时和8小时。那么北纬20、30、40和50度的昼夜长短年变化幅度分别为2小时26分钟、4小时、6小时和8小时。
全球各纬度昼夜长短年变化幅度分布图
通过以上分析我们得出，我国大陆地区主要地处北纬20度至北纬50度之间，所以昼夜长短的年变化幅度大概介于2小时26分钟至8小时之间。
