如果地球公转的轨道是正圆形的话,这个问题很容易回答:在中午的时候,距离太阳更近,加之地球的自转,使得地球表面上的点都正对着太阳。比如,赤道上的点到太阳的距离,在中午的时候要比黄昏少6400千米,也就是地球半径的长度。
问题是,地球的公转轨道不是正圆形,而是椭圆形,太阳位于焦点上,如图22所示。所以,地球到太阳的距离是不断变化的。在上半年中,地球离太阳越来越远;下半年中,又会慢慢接近太阳,最大与最小距离的差为2×1/60×150000000=5000000千米。
地球与太阳的距离不断变化,每昼夜大约相差30000千米。这就是说,从中午到日落的这段时间里,地球表面上的各点与太阳的距离相差大约是7500千米,这比地球自转引起的距离变化略大。所以,这个问题应该分开讨论:从1月到7月,地球在中午的时候离太阳更近;从7月到第二年的1月,黄昏的时候离太阳更近。
图22 地球绕日公转