Existem lugares na Terra onde a duração das horas de luz do dia é a mesma durante todo o ano - essas são áreas situadas no equador. Em todas as outras regiões do planeta, a duração do dia varia de um máximo no dia do solstício de verão (22 de junho) a um mínimo no dia do solstício de inverno (22 de dezembro). Quanto mais próximo o terreno estiver do equador, mais fracas serão essas flutuações e vice-versa.
O eixo da Terra está inclinado para a eclíptica, ou seja, para o plano em que o sistema Sol-Terra está localizado, em um ângulo de aproximadamente 66,6 graus. Se não fosse por essa inclinação, a duração das horas de luz do dia em qualquer ponto da Terra seria a mesma durante todo o ano, sendo determinada apenas pela latitude geográfica da área. Mas é justamente por causa dessa inclinação do eixo que o hemisfério norte do planeta no período entre o equinócio da primavera e do outono (de 21 de março a 22 de setembro) fica de frente para o Sol a maior parte do dia. O hemisfério sul, respectivamente, fica de frente para o sol menos do que o dia. Portanto, durante o período em que é verão no hemisfério norte, é inverno no hemisfério sul. Bem, quando a Terra, tendo descrito um semicírculo em torno do Sol, se move para o ponto oposto de sua órbita, tudo muda. Agora, o hemisfério sul está voltado para o sol durante a maior parte do dia, então o verão começa lá e o inverno no hemisfério norte. Conseqüentemente, a duração do dia no hemisfério norte é drasticamente reduzida. No território da Rússia, como em todo o hemisfério norte, o dia de inverno mais curto é 22 de dezembro. Existem vastas áreas onde ocorrem noites polares no inverno, ou seja, o sol não se levanta acima do horizonte. Esse fenômeno é observado em locais localizados ao norte do chamado Círculo Polar Ártico, ou seja, a uma latitude de aproximadamente 66,5 graus. A duração da noite polar é de vários dias a vários meses (em áreas próximas ao Pólo Norte). Depois de 22 de dezembro - o dia do solstício de inverno - a duração das horas de luz do dia está aumentando constantemente. No início, esse aumento é quase imperceptível, pois é apenas alguns minutos por dia. Mas, gradualmente, as horas do dia tornam-se significativamente mais longas. E no dia do equinócio vernal (21 de março), que é considerado o início da primavera astronômica, sua duração é comparada com a duração da noite.
