
1、早晨和中午的太阳距离地球的远近实际上是一样的。这是因为太阳与地球之间的距离大约是6,400公里(地球半径),而地球与太阳的实际距离约为150,000,000公里,所以太阳在早晨和中午看起来距离我们差不多。早晨太阳看起来更大是一种视觉错觉。太阳从地平线升起时,它与树木、房屋、远山以及一小片天空相比较,显得较大。而当太阳高悬在中午的天空中时,它与广阔无垠的天空相比较,看起来就小了。此外,物体在明亮背景中比在暗淡背景中显得更大,这是所谓的“光渗作用”。早晨,太阳初升时背景是深蓝的天空,显得格外明亮;而到了中午,背景变为万里晴空,太阳的亮度与背景反差不大,因此看起来就小了。
2、中午的时候太阳似乎更近,而早晨的时候太阳离我们更远,这是因为地球自转的位置不同造成的。如果在地球上的同一地点,地球在中午时正对太阳,而在早晨时地球与太阳之间有一个角度差。如果我们假设太阳是一个点,地球在早晨和中午对太阳的观测在一个球面上形成一段弧度差异。虽然具体的数值计算尚未进行,但可以推断中午的太阳比早晨的太阳稍微近一点。
3、在两极点,无论是在早晨、中午还是晚上,太阳的距离都是相同的。而在赤道上,正午时太阳比午夜时少了一个地球直径的距离。因此,以上三种情况并不能完全解释太阳距离我们的变化。实际上,地球围绕太阳的轨道是椭圆形的,地球到太阳的最近点(近日点)和最远点(远日点)之间相差约500万公里。地球绕太阳运行一周大约需要365天,即8760小时,沿径向的平均速度为1141.5公里/小时。如果以6小时计算从早晨到中午的时间,地球因速度而产生的径向位移约为6849公里,这个值大于地球的半径。因此,太阳何时离我们更近是由地球在太阳轨道上的位置决定的。当地球在冬至(12月22日前后)达到近日点时,太阳离地球最近;从这一天开始,地球开始远离太阳,直到夏至(6月22日前后)达到远日点,这是太阳离地球最远的时候。因此,地球从近日点到远日点运动的过程中,每天的早晨太阳都会比中午的太阳离我们近。反之,从远日点到近日点运动的过程中,每天的早晨太阳都会比中午的太阳离我们远。