冬天“天短夜长”，夏天“天长夜短”这种现象是由地球的公转和地轴倾斜共同造成的。
地球公转的基本原理
地球绕着太阳公转，公转轨道是一个近似椭圆形的轨道。地球公转一圈的时间大约是365.24天。在公转过程中，太阳光线照射到地球不同位置的角度和时间长度会发生变化。
地轴倾斜的关键作用
地球的地轴是倾斜的，倾斜角度大约是23.5度。地轴的倾斜方向在公转过程中基本保持不变，始终指向北极星附近。
冬天 “天短夜长” 的具体原因
在北半球的冬季，太阳直射点移动到南半球。由于地轴倾斜，北半球被太阳照射的时间减少。以冬至日为例，太阳直射南回归线。对于北半球来说，这一天是昼最短、夜最长的一天。太阳升起的时间较晚，落下的时间较早。比如在北京，冬至日白天可能只有 9 个多小时，而夜晚长达 14 个多小时。
夏天 “天长夜短” 的具体原因
北半球夏季时，太阳直射点在北半球。此时北半球接受太阳光照的时间变长。以夏至日为例，太阳直射北回归线。这一天北半球昼最长、夜最短。太阳升起得很早，落下得很晚。在北京，夏至日白天可以长达 15 个小时左右，夜晚则只有 9 个小时左右。
南半球的情况与北半球正好相反。当北半球是冬季 “天短夜长” 时，南半球是夏季 “天长夜短”；当北半球是夏季 “天长夜短” 时，南半球是冬季 “天短夜长”。这种昼夜长短的变化规律对地球上的生物活动、气候等诸多方面都产生了深远的影响，比如很多动物会根据昼夜长短的变化来调整自己的繁殖周期、觅食时间等。
昼夜长短的变化对动植物的生活有哪些影响？
对植物的影响
光合作用
白昼时间变长为植物提供了更充足的光照时间，有利于光合作用的进行。例如在北半球的夏季，日照时间延长，植物能够有更多的时间吸收光能，将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气。像向日葵，在日照时间长的夏季生长迅速，因为它可以充分利用阳光制造养分，储存能量用于生长和繁殖。
相反，在冬季昼短夜长的情况下，植物光合作用的时间减少。一些温带地区的落叶植物会通过落叶来减少水分蒸发和能量损耗，进入休眠状态。这是因为光合作用产生的能量不足以维持其正常的生理活动，所以它们选择暂时 “休息”，等待光照和温度等条件适宜时再恢复生长。
开花结果
许多植物的开花时间受到昼夜长短的调控，这种现象称为光周期现象。例如，长日照植物（如小麦、萝卜等）需要日照时间长于一定的临界值才会开花。在春季和夏季，随着昼长的增加，这些植物满足了光周期的要求，就会开始花芽分化并开花。
短日照植物（如菊花、大豆等）则是在日照时间短于一定时长时才会开花。所以它们通常在秋季昼短夜长的时候开花。这种对昼夜长短的响应机制有助于植物在合适的季节开花结果，从而提高繁殖成功率。因为在适宜的季节开花，能够更好地利用传粉昆虫等媒介进行授粉，保证种子的形成和传播。
对动物的影响
繁殖行为
许多动物的繁殖周期与昼夜长短密切相关。例如，鸟类的繁殖通常在春季和夏季，此时昼长夜短。较长的白昼时间提供了更多的觅食时间，使得鸟类能够获取足够的食物来养育后代。同时，丰富的光照也有利于鸟类展示求偶行为，如孔雀会在光照充足的白天展开绚丽的尾羽吸引雌孔雀。
一些哺乳动物也会根据昼夜长短来调整繁殖时间。比如，绵羊是短日照繁殖动物，在秋季昼短夜长时，其繁殖激素分泌增加，进入繁殖期。这种与昼夜长短相关的繁殖策略可以确保幼崽在食物丰富、气候适宜的季节出生，提高幼崽的成活率。
觅食和活动节律
昼行性动物（如大多数鸟类、蜜蜂等）在白天活动和觅食。在夏季天长夜短的情况下，它们有更多的时间寻找食物。例如，蜜蜂在白天可以飞行更长的距离，访问更多的花朵来采集花蜜。而在冬季天短夜长时，它们的活动时间减少，可能会减少外出活动的频率，并且会寻找更温暖、安全的地方度过漫长的夜晚。
夜行性动物（如猫头鹰、蝙蝠等）则适应了夜晚活动的环境。在夏季，夜晚相对较短，它们的活动时间也会受到一定限制。但它们可以利用夏季食物资源丰富的特点，在较短的夜晚时间内高效地觅食。在冬季，随着夜晚变长，它们的活动时间增加，不过由于低温等因素，食物资源可能相对减少，它们也需要调整觅食策略，比如扩大觅食范围等。
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