南北半球昼夜等长时，太阳直射的位置是：赤道
昼夜长度发生变化是是地球公转的结果。3月21日前后，太阳直射赤道，昼夜等长，这一天成为春分日，此后太阳向北移动，北半球白昼时间变长，到6月22日太阳直射北回归线，北半球白昼时间最长，6月22日以后，太阳向南移动，北半球白昼时间变短，到9月23日前后，太阳又直射赤道，昼夜又等长，这一天成为秋分日，此后，太阳向南移动，北半球白昼时间变短，到12月22日前后，太阳直射南回归线，北半球白昼时间最短，从12月22日前后开始，太阳向北移动，北半球白昼时间变长，到3月21日太阳直射北回归线。就这样周而复始。
1、地球上每天昼夜等长的地方是赤道，所有位于赤道上的地区全年昼夜等长；
2、由于地球公转，使得地球上产生昼夜长短的变化，但赤道是地球这个椭球的对称中心线，由于地球自转，只能是一个方向的自转，不论是横着还是竖着转动，赤道圈上的点都只能被太阳照一半的时间，所以赤道上的地区昼夜等长。
春分日和秋分日太阳的直射点是在赤道上的，所以昼夜等长。也就是说在一年当中，太阳的直射点是在南北回归线之间不断往复变化的，当直射点不在赤道上的时候同一经度上的地点肯定不能昼夜等长了。也就是说晨昏线围成的圆面是和太阳中心和太阳直射点所在的直线始终保持垂直的。不知道解释清楚没有。
秋分时(9月21或22日),昼夜等长,均为12小时
秋分过后,昼变短,夜变长到冬至(12月21或22日)时,昼变得最长,夜变得最短
春分(3月21或22日)时,昼夜等长
春分过后,昼变长,夜变短到夏至(6月21或22日)时,昼变得最长,夜变得最短
在赤道上。因为=0°，则有cost=0，于是t=90°，即半昼长为6小时，昼长为12小时。这表明，在赤道上，终年昼夜等长，不随季节的变化而改变。因为赤道是所有纬线中唯一的一个大圆，晨昏圈也是地球上的大圆，两者相交，在任何时刻都互相等分，各成两个180°的弧。因此，不论什么季节，赤道上的昼弧和夜弧总是等长的，即赤道上终年昼夜等长，各为12小时。
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