在春分和秋分日时节，3月和9月份时，由于太阳直射赤道，全球的日出方向均为正东方日出、正西方日落。早上看到太阳日初的方向，就是正东方，日落的地方就是正西方向。
从春分到夏至，随时间推移，即3月至6月期间，日出方向逐渐向北偏移些，在夏至时节到达最大东北角偏移方向、同样在日落时，在西最偏北方向日落；太阳在天空移动的路线是最长的。
此时节太阳光照射地球的角度逐渐向垂直方向偏移，到夏至时，太阳照得物体的影子最短，因为太阳光的照射地球的角度是近90度的角度，也就是说，是从头顶往下照，而且，感觉很炽热。
在秋分与冬至期间，日出方向逐渐从正东方向，向东南方偏移、日落时逐渐从正西方向，也向南偏移。
冬至时节，日出时，方向达到东南方向的最大值，日落时达到西南方向的最大值，此时阳光照射地球的角度是斜射角度，不同于夏至时节的垂直照射，此时，你会发现，太阳照射物体的影子也变长了。
所以说，冬至时，北京日出最偏东南、日落最偏西南。
因为冬至时节，日落时，是最偏南方向的，这时，太阳的位置与十七孔桥的桥身最接近直射角度，但又不是直射，还存在一些角度，再加上，此时的阳光照射地球的角度是斜射角度，不是夏至时的头顶直射角度。
所以，这时的阳光是最偏南，与桥身存在着一定的侧照角度，再加上，此时阳光照射地球的角度是最大斜射角度，两因素相加，就可以让最多的夕照阳光，照射在十七个桥孔东侧的桥孔面上，彤光尽洒，十七个桥孔东侧最大程度的都洒满了夕阳，所以在冬至时节，就形成了金光穿洞的奇观。
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