Жарық сәулелерінің бұлттың ұзақ тамшылары майда мұз кристалдарында шағылысуы, сынуы және дифракциясы нәтижесінде гало, тәжі, кемпірқосақ пайда болады.
Гало – бұл жоғарғы ярустың мұз бұлттарында, көбінесе қабат бұлттарда пайда болатын түрлі түске боялған немесе түссіз шеңберлер, доғал, жарық дақтары (жалған күндер). Галоның түрліше болуы майда мұз кристалдарының формасына олардың бағдарлануына және қозғалысына байланысты Күннің горизонттан биіктігінің де мәні бар.
Тәжі жұқа су бұлтынан көрініп тұратын Күнді немесе айды қоршаған сәл боялған жарық сақина. Тәжі аспан денесіне тиіп тұрған бірнеше «қосымша сақиналар» түрінде көрінуі мүмкінӘрбір тәжінің ішкі аспан денесіне қараған жағы көгілдір, сыртқы жағы қызыл болып келеді. Тәжінің көріну себебі – жарықтың бұлт тамшыларымен кристалдарының арасынын өткенде дифракцияға ұшырауы. Тәжінің мөлшері тамшы мен кристалдардың көлеміне байланысты: неғұрлым тамшылар (кристалдар) ірі болған сайын, соғұрлым тәжі кіші және керісінше.
Кемпірқосақ жаңбыр тамшылары тамып тұрған бұлтқа күн сәулесі түскенде, соның фонында көрінеді. Ол спектр түстеріне боялған жарық боға болып табылады; доғаның сыртқы шеті қызыл, іші сия көк түсті. Бұл доға – центрі «білік» арқылы (бір түзудің бойымен) бақылаушының көзімен және күн доғасынің центрімен жасалып жатқан шеңбердің бір бөлігі. Егер күн горизонт үстінде төмен тұрса, бақылаушы шеңбердің жартысын көреді, егер Күн көтерілсе, доғал кішірейе береді, өйткені шеңбердің центрі горизонттың астына түсіп кетеді. Күн биіктігі 420 жағдайда кемпірқосақ көрінбейді. Самолеттен кемпір қосақты толық дөңгелекке жақын түрде бақылауға болады. Негізі кемпірқосақтан басқа екінші солғын бояулы кемпірқосақтарда болады.
Жердің өз осінен айналуы жер бетінде шығыстан батысқа қарай күн жарығының ауысуын – күн мен түннің ауысуын тездетеді.
Егер жер осі орбита жазықтығына перпендикуляр келетін болса жарық бөлетін жазықтық (жерді жарық және көлеңке бөліктерге бөлетін жазық) барлық ендікті тең екі бөлікке бөлген болар еді де, барлық ендіктерде күн мен түн әр уақытта бірдей тең келер еді.
Жердің осі орбитасының жазықтығына көлбеу жағдайда күн мен түн бүкіл ендіктерде тең болу үшін, жер осі жарық бөлетін жазықтықта жатуы тиіс және жарық бөлетін сызық жарық бөлетін жазықтық (жер бетін кесіп өткенде пайда болған сызық) географиялық полюстер арқылы өтуі қажет. Жер осінің солтүстік шеті Күнге көлбеу келгенде жарық бөлетін жазықтық жердің осін Жердің центрінде қиып өтіп, Жерді төмендегідей екі жартыға бөледі, солтүстік жарты шардың үлкен бөлігіне жарық түседі де, ал кіші бөлігі көлеңкеде қалады. Оңтүстік жарты шардың, керісінше үлкен бөлігі көлеңкеде болады. Егер Жердің осі оңтүстік шетімен Күнге көлбеу келсе оңтүстік жарты шарға, солтүстікке қарағанда, жарық көп түседі.
Жердің Күнді айнала қозғалуы. Егер күн мен түннің ауысуы Жердіңосінен айналуымен, ал олардың тең еместігі осінің орбитаға көлбеулігімен анықталатын болса, экватордан басқа барлық ендіктерде күн мен түннің ұзақтығының үздіксіз өзгеруі – планета Күнді айнала қозғалғанда жер осінің өзгеріссіз дерлік жағдайда тұратындығының нәтижесі.
Жер эллипстік орбита бойынша Күнді айнала қозғалады, мұнымен бірге күнге дейін қашықтық афелийінде (5июль) 152млн. километрден перигелийінде (3 январь) 147 млн. километрге дейін өзгеріп отырады. Жер орташа 29,8 км/сек жылдамдықпен бүкіл орбитаны -940 млн. километрді 365 тәу. 6 саға. 9 мин. 9,6 сек. айналып өтеді. Бұл аралық жұлдыз жылы (сидерикалық) деп аталады.
Күннің көзге көрінетін жылдық жолы – аспан сферасында жасалатын үлкен шеңбер – эклиптика жер орбитасы жазықтығының аспан сферасындағы қимасы болып табылады. Ол жердің экватор жазықтығының аспан сферасымен қиылысқан сызығы – аспан экваторына 23027 бұрышпен көлбеу. Эклиптика аспан экваторын Күн бір жарты шардан екінші жарты шарға ауысқан кезде көктемгі және күзгі күн теңесуі нүктелерінде кесіп өтеді.
Жыл мезгілдерінің ауысуы. Кеңістікте жер осінің белгілі (көлбеу) жағдайда Жердің Күнді айнала қозғалысының салдары – жыл мезгілдерінің ауысуы.
Солтүстік жарты шарда агрономиялық жаздың басталуы 22 июнь (жазғы күн тоқырауы) болып саналады. Бұл уақытта оңтүстік жарты шарда астрономиялық қыс басталады. Жазғы күн тоқыраған күні Жер афелийге жақын болады. Жердің осі солтүстік шетімен Күнге көлбеу болады және талтүсте күн сәулесі 23027 ендікке – Солтүстік тропикке тік түседі.
Қысқы күн тоқырау күні, 22 декабрьде, Жер перигелийге жақын келеді. Күнге оңтүстік жарты шар қараған кезде, онда астрономиялық жаз басталады, ол солтүстік жарты шарда астрономиялық қыс орнайды. Оңтүстік тропикте (23027 о.е.) талтүсте күн сәулелері тік түседі. Жер орбита бойынша әр түрлі жылдамдықпен қозғалады. Қазіргі уақытта солтүстік жарты шарда көктем 92,8 тәулікке, жаз 93,6, күз – 89,8, қыс – 89,0 тәулікке созылады.
Жерде жыл мезгілдерінің ұзақтығы тұрақты болмайды. Оның өзгеру себебі – прецессия құбылысының әсерінен болатын – күн теңелуінің ерте түсуі. Прецессия – Жерде оның түрлі бөліктерін Күннің және Айдың әр түрлі тартуларының нәтижесі.
Күннің екі қайтара өтетін уақыт аралығы тропиктік жыл деп аталады, бұл оның Жердің Күнді толық айналу уақытына тең жұлдыздық жолдан айырмашылығы.
Тартылыс күші тұрақты болып қалмайды, өйткені космостық денелердің өзара орналасуы және арақашықтығы өзгеріп отырады. Сондықтан да прецессия құбылыстары мүлдем қысқа периодтағы тербелістермен (ең кем дегенде 18 жыл) — нутациялармен күрделенеді және жалпы жағдайда дакүрделенеді.
Басқа планеталардың біріккен әсерімен жер орбитасының элементтері үздіксіз өзгеріп отырады. Оның аксцентриситеті 92000 жыл (0,0007 – 0,0658 шамасында, қазір ол 0,017) периодпен ритмды тербелу жасайтындығы белгілі. Жердің Күннен қашықтығы өзгереді, сондай – ақ планетаның айналым жылдамдығы да өзгереді.
Бұл өзгерістердің барлығы бір – біріне қосылып күн жылуының түсу мөлшері мен режиміне, оның жер бетінде таралуына әсер етеді.
Жарық беру белдеулері. Күнге қарағанда Жердің қозғалысында заңды өзгеріп отыратын белгілі орны, оның бетінде тропиктер (23027 с. және о.е.) және полярлық шеңберлер (66027 с. және о.е) сызықтарымен шектелген қазірге жарық беру белдеулерінің (астрономиялық жылу белдеулері) орналасуына жағдай туғызады. Күннің солтүстікте тұру биіктігіне және күннің ұзақтығына қарай жарық беру белдеулері бір – бірінен айырма жасайды. Күн горизонттан неғұрлым биік тұрса және жарық беру неғұрлым ұзағырақ болса, соғұрлым белдеу жылуды көбірек алады.
Тропиктердің аралығында (солтүстік – Шаян тропикі және оңтүстік – Ешкімүйіз тропикі) ыстық белдеу жатыр, оның жерінде Күн жылына екі рет талтүсте зениттен түседі. Экваторда мұндай моменттер 6 айдан тең уақыт аралығымен (21 март және 23 сентябрь) бөлінген.
Тропиктерде Күн жылына бір рет – күн тоқырауы күні зенитте тұрады, ол Солтүстік тропикте — 22 июнь, Оңтүстікте – 22 декабрь. Экваторда күн әр уақытта түнмен тең, ал белдеудің басқа ендіктерінді олардың ұзақтығының айырмасы аз.
Тропиктер мен полярлық шеңберлер аралығында орналасқан қоңыржай белдеулерде Күн зенитте тұрмайды, бірақ 24 сағаттың ішінде міндетті түрде күн мен түннің ауысуы болады, мұнымен бірге олардың ұзақтығы жыл мезгілдері мен ендіктерге байланысты болады.
Тропиктер мен полярлық шеңберлердің сызықтары жылу белдеулерінің шекаралары ретінде шартты түрде ғана қабылданылады, шындығында температура Күннің горизонттан биіктігіне ғана емес, басқа да факторлардан, ең алдымен төсеніш беттің сипатына байланысты болады. Алайда бұл сызықтар күн сәулелері жердің бетіне әр түрлі ұзақтықта жарық беретін белдеулер шекарасы болатыны сөзсіз. Жарық бері белдеулері – табиғаттың ендік белдеулерін бөлудің алғашқы негізі.
Жер орбитасының жазықтығы кеңістікте ауытқып тұрады, оған экватордың көлбеуі 40000 жылда 24036` – тен 21058`- қа дейін өзгереді. Бұл жарық белдеулерінің кеңеюі мен тартылуынан болады. Жер көлбеуі ноль болған жағдайда жарық беру белдеулері көрінбеген болар еді. Жер осі эклиптикаға 450 көлбеу болса, жазғы күн тоқырау күні күн сәулелері 450с.е. (өйткені қазір 23027 с.е. түседі) тік түсер еді, ал қыста күн тоқырауы күні бұл ендікте күн горизонттан көрінбеген болар еді (өйткені қазір 66033 ендікте болады). Қоңыржай белдеу мүлде болмас еді.
Күн мен түннің ауысуы жер бетінің қабылдайтын күн энергиясының мөлшерінде температураның, ауа ылғалдылығының, атмосфера қысымының, ауа қозғалысының заңды өзгерістерінде көрінетін географиялық қабықтың тәуліктік ритмін түзеді. Бұл өзгерістерді организм өте сезгіш келеді, олар сонымен қатар өзін қоршаған ортаға да әсер етеді.
Географиялық тасулар. Планетаның осінен айналуымен тасу толқындарының пайда болуына байланысты, ол Жерді шығыстан батысқа қарай тәулік сайын айналып шығады.