从理论上来讲，晨昏线把地球平分成两个半球，应该是个大圆。但实际上，因为包围地球的大气又散射折光的作用，使得地平面以下34｀光线，能折射到地平面上来。这样，当清晨太阳在地平线以下34｀处时，在地平面上已经可以看到散射折射光；同理，当傍晚太阳已处于地平以下34｀时，在地平面上还能看见它。因此昼半球比夜半球大。
另外，从地球上看，太阳是一个圆面，而非一个光点，它具有16｀的视半径，这样使白天延长。所以昼半球向四面八方扩大50｀(34｀+16｀)，而夜半球却缩小50｀(34｀+16｀)。因此昼半球和夜半球不是一样大，晨昏线也并非真正的大圆。在春、秋分两天，全球昼夜也不是真正等分。这两天的白天时间为12时8分钟，黑夜时间为11时52分。但是在教学上，为简便起见，我们仍可把晨昏线看成大圆，把昼夜半球看成一样大小。
1月份地球在近日点，为什么北半球处于冬季？
按理说，1月份地球在近日点，接受太阳光热最多，应该是夏季，为什么北半球正处冬季呢？地球上的季节变化确实会受到全球因素，即地球所得太阳热能总量的影响：距太阳较近的半年，地球获得总热量较多，反之距太阳较远的半年，地球获得总热量较少。但是这个因素是次要的，因为日地距离仅变化于远日15210万千米与近日14710万千米之间，即100：97。使全球所得太阳热能总量的极大值和极小值比为972：1002，即：93：100，全年差值较小，仅为7%。
而地球上季节变化的半球性因素是主导的，因为地球总是倾斜着身子绕太阳公转，太阳直射点全年往返于南北回归线之间，太阳直射点移至北半球时，北半球太阳高度角比南半球大，白昼较南半球长，太阳热量分配此时侧重于北半球，北半球是夏半年，而南半球是冬半年，反之北半球是冬半年，南半球是夏半年。南北半球各自所得的太阳热能，就其对全球总量所占百分比来说，变化于70%与30%之间，即：100：43，其差值较大，达57%。
所以1月初的地球虽然处在近日点附近，但这时的太阳热能有70%分配给南半球，只有30%分配给北半球，而近日点和远日点时地面受热差值比这小得多。所以这时南半球是夏季，北半球为冬季。
在7月份，太阳热能只有70%分给北半球，扣去远日点受热差值，北半球实际获得70%×93%=65.1%的太阳热能，南半球实得27.9%，因此北半球为夏季，南半球为冬季。