Es gibt Orte auf der Erde, an denen die Dauer der Tageslichtstunden das ganze Jahr über gleich ist - das sind Gebiete, die auf dem Äquator liegen. In allen anderen Regionen der Erde reicht die Tageslänge von einem Maximum am Tag der Sommersonnenwende (22. Juni) bis zu einem Minimum am Tag der Wintersonnenwende (22. Dezember). Je näher das Gelände am Äquator liegt, desto schwächer sind diese Schwankungen und umgekehrt.
Die Erdachse ist zur Ekliptik, also zur Ebene, in der sich das System Sonne-Erde befindet, in einem Winkel von etwa 66,6 Grad geneigt. Ohne diese Neigung wäre die Dauer der Tageslichtstunden an jedem Punkt der Erde das ganze Jahr über gleich und würde nur durch die geografische Breite des Gebiets bestimmt. Aber gerade wegen dieser Neigung der Achse ist die Nordhalbkugel des Planeten in der Zeit zwischen Frühlings- und Herbsttagundnachtgleiche (vom 21. März bis 22. September) den größten Teil des Tages der Sonne zugewandt. Die südliche Hemisphäre ist jeweils weniger der Sonne zugewandt. Daher ist während der Sommerzeit auf der Nordhalbkugel Winter auf der Südhalbkugel. Nun, wenn sich die Erde, nachdem sie einen Halbkreis um die Sonne beschrieben hat, zum entgegengesetzten Punkt ihrer Umlaufbahn bewegt, ändert sich alles. Jetzt ist die Südhalbkugel die meiste Zeit des Tages der Sonne zugewandt, so dass dort der Sommer beginnt und auf der Nordhalbkugel der Winter. Dementsprechend wird die Tageslänge auf der Nordhalbkugel stark verkürzt. Auf dem Territorium Russlands ist wie auf der gesamten Nordhalbkugel der kürzeste Wintertag der 22. Dezember. Es gibt weite Gebiete, in denen im Winter Polarnächte auftreten, dh die Sonne geht überhaupt nicht über den Horizont. Dieses Phänomen wird an Orten beobachtet, die sich nördlich des sogenannten Polarkreises befinden, dh auf einem Breitengrad von etwa 66,5 Grad. Die Dauer der Polarnacht beträgt mehrere Tage bis mehrere Monate (in Gebieten in der Nähe des Nordpols). Nach dem 22. Dezember – dem Tag der Wintersonnenwende – nimmt die Dauer der Tageslichtstunden stetig zu. Dieser Anstieg ist zunächst kaum wahrnehmbar, da er nur wenige Minuten pro Tag beträgt. Aber nach und nach werden die Tageslichtstunden deutlich länger. Und am Tag der Frühlings-Tagundnachtgleiche (21. März), der als Beginn des astronomischen Frühlings gilt, wird seine Dauer mit der Dauer der Nacht verglichen.
