（為什麼一年中的日出方位是不斷改變的?）
原因是地球自轉軸相對於軌道面的傾斜。大家都知道，地球自轉軸相對所有圍繞太陽運行的行星傾斜23.5度。所以，地球的軌道有時北極向太陽傾斜，有時傾斜遠離太陽。前一種情況中，太陽在赤道的北方，後一種情況則太陽在赤道的南方。
如果太陽在赤道的正上方（對應晝夜平分點），太陽就會從正東方升起。當太陽在赤道以北，它將從正東以北方向升起。而當太陽處於赤道以南，它將於正東以南方向升起。當地球繞太陽旋轉，太陽似乎是以一個週期從赤道經過赤道以北又回到赤道，然後經過赤道以南再回到赤道（地球四季的週期）。
因此太陽似乎從赤道到赤道以北的一個週期，然後又回到赤道，然後又回到赤道以南，然後又回到赤道（這標誌著地球上季節的週期）。因此，日出的方位角從東方向東北方緩慢變化，後又回到東方，再到東北方，之後又回到東方。
從1994年克萊門特航天器拍攝的月球探測圖片裡能很好的觀察到黃道平面。克萊門特拍攝的圖片中（從右至左），月球被地球反射光照亮，太陽從月球較暗的一側升起，然後依次是土星，火星和水星（左下角三個小點）。
謝謝你回答我之前關於方位角的問題，我在好奇是否日出方位角於一年之中變化的速率是否不變？
不，方位角改變的速率並不是一樣的。如果地球的軌道正好是圓形，那麼方位角的改變將會是正弦曲線。夏至或冬至時將會變化的最慢（這時日出朝最北或最南），晝夜平分點變化最快（日出在正東方）。
黃道和赤道的關係：赤道是垂直地球自轉軸的平面，與軌道平面（黃道）的夾角是軌道傾角，也就是黃赤交角。
在春分時從太陽看到的地球轉軸傾角（或傾角）和它相對於自轉軸和軌道平面
然而，地球圍繞太陽的軌道並不是一個標準的圓形。軌跡略微橢圓，近日點（地球離太陽最近）發生在冬至左右（一月）。所以日出位置的變化並不是標準的正弦曲線，冬至比夏至會變化更快，只是變化並不明顯。
相關知識
分點：是想像中天球赤道在天球上的位置，是每年太陽穿過天球赤道和黃道在天球上交點的天文事件，這造成地球上各地的白天和夜晚幾乎等長。只有在分點的瞬間，地球上的日夜分界線才會垂直於赤道。其結果是地球的南北兩半球得到相同的照明。 換言之，分點是日下點正好落在赤道上的唯一時刻，意味著在赤道上會看見太陽位在頭頂正上方。
地球在軌道上繞著太陽，造成太陽在天球上沿著與赤道（藍色）傾斜的黃道（紅色）上移動位置。
夏至，是二十四節氣之一。每年6月21日前後，太陽到達黃經90°時開始。是最早被確定的一個節氣。
冬至,又稱冬節、賀冬，二十四節氣之一、八大天象類節氣之一，與夏至相反。冬至日是一年中白晝最短之日，北半球冬至一般都在西曆12月21日到12月23日之間，華夏曆法用冬至所在月來定義十一月。
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