1. Jordens rotation:Jorden roterer om sin akse én gang hver 24. time, hvilket resulterer i cyklus af dag og nat. Når Jorden roterer, udsættes forskellige dele af planeten for sollys, hvilket forårsager vekslen mellem dag og nat.
2. Breddegrad:Breddegraden af et sted på Jorden spiller en væsentlig rolle i bestemmelsen af nattens længde. Breddegrad er vinkelafstanden af et punkt nord eller syd for Jordens ækvator. Jo tættere et sted er på ækvator, jo kortere bliver nætterne, og jo tættere et sted er på polerne, jo længere bliver nætterne.
- Nær ækvator (0° breddegrad):Ved ækvator er dag og nat næsten lige lange hele året. Dette skyldes, at Jordens akse er skråtstillet, og ækvator oplever næsten lige store perioder med sollys og mørke.
- Højere breddegrader (tættere på polerne):Når breddegraden stiger mod polerne (højere eller lavere end 0° breddegrad), varierer nattens længde betydeligt. I sommermånederne, når Jordens akse hælder mod solen, oplever disse regioner længere perioder med dagslys, og nætterne er kortere. Omvendt i vintermånederne, hvor Jordens akse vipper væk fra solen, bliver nætterne længere, og dagene bliver kortere.
3. Jordens hældning:Jordens akse hælder i en vinkel på cirka 23,5 grader. Denne hældning får Jorden til at opleve skiftende årstider og variationer i længden af dagen og natten i løbet af året.
- Sommersolhverv (21.-22. juni på den nordlige halvkugle):Under sommersolhverv hælder nordpolen mod solen, hvilket resulterer i årets længste dag og korteste nat for steder på den nordlige halvkugle. Det modsatte forekommer på den sydlige halvkugle, der oplever den korteste dag og den længste nat.
- Vintersolhverv (21.-22. december på den nordlige halvkugle):Ved vintersolhverv vipper Nordpolen væk fra solen, hvilket fører til årets korteste dag og længste nat for steder på den nordlige halvkugle. Den sydlige halvkugle oplever det modsatte med den længste dag og den korteste nat.
- Jævndøgn (20.-21. marts og 22.-23. september):Under jævndøgn er Jordens akse hverken vippet mod eller væk fra solen, hvilket resulterer i næsten lige lang dag og nat på alle breddegrader.
Sammenfattende bestemmes nattens længde på Jorden af Jordens rotation, dens hældning på sin akse (som forårsager de skiftende årstider) og breddegraden af et bestemt sted.