在解释这一现象之前，我们应该首先意识到地球实际上是一个梨形物体。为了简化分析，人们假设它的形状是一个完美的圆形球体。连接地球南北两极，地球通常沿着这个假想的地轴从西向东逆时针旋转。此外，由于太阳距离地球较远，观测点的研究面积相对于前者来说很小，所以近似地将太阳光视为平行照射地球。地球自转时，阳光只能照射到半个球体上，对着太阳的区域是白天，对着太阳的区域是夜晚。所以，当你生活在某地(极地除外)时，只要天气晴朗，就能看到日夜交替的东方日出、西方日落的自然景象。

沿着地球中心的假想赤道平面被切成两半。北极多、陆地多的半球为北半球，南极多、海洋面积大的定义为南半球。

西班牙和中国都位于北半球。在北半球的城市，人们观察到夏天太阳在天空中的位置比冬天高。这是因为地球年复一年自西向东绕太阳旋转，地轴与这个旋转轨道平面(黄道平面)的夹角始终是66° 34′。从夏季至日到6月22日，太阳直射地球的点位于北纬23° 26′。水平照射地球纬度最短的一束太阳光是指太阳的直射点，总是在南北纬的北回归线之间来回，来回一次需要一年。如果地球不倾斜，而是保持与黄道面垂直的公转，可以想象地球上不会有春夏秋冬的交替。

地球不仅自西向东自转，也自西向东绕太阳公转。所以在中国的东部城市，日出会比西部早，同样，日落也自然会比西部早。

早上09:15回到赫罗纳的“8”轨迹图，根据上面的地理知识可以分析出，图中8字上方的黄线表示太阳照射到北回归线的位置，即一年的夏季至日；尽头的红色是南回归线被照亮的日子，是冬天的至日。绿线与红线和黄线等距，穿过春分点和秋分点。圈出8字中心交点，表示从入夏之日到转秋之日所观测到的太阳的相对位置和高度是相同的，这个点在春秋分以上。另外，在这个8上加一条中心白线，观察到的现象是中心对称。

8字轨迹是怎么算出来的？它的数学思想是找出观测点的地理经纬度，一旦确定，就可以知道该点在地球上的确切位置。然后按照摄影师的方法，选取一年中固定时间间隔的同一个时间点，比如09:00，以角度的方式标定太阳直射点与观测点的相对位置和高度，最后用虚直线将几个计算点连接在一个平面上。

选择四个典型城市，和赫罗纳做一系列关于太阳09:00相对轨道的比较。下图是计算的截图。从北到南，A-E分别是俄罗斯莫斯科(A纬度55.8)、西班牙赫罗纳(B纬度41° 54 ')、越南河内(C纬度21)、新加坡(D靠近赤道)和马达加斯加塔那那利佛(E纬度65438+)。从图中可以看出，南北地区的八字变形趋势是:越往两极走，八字越直立，越靠近赤道，八字几乎是倒过来的。北半球的八字有大有小，南半球的八字有大有小。