原因是地球自转轴相对于轨道面的倾斜。大家都知道，地球自转轴相对所有围绕太阳运行的行星倾斜23.5度。所以，地球的轨道有时北极向太阳倾斜，有时倾斜远离太阳。前一种情况中，太阳在赤道的北方，后一种情况则太阳在赤道的南方。

如果太阳在赤道的正上方（对应昼夜平分点），太阳就会从正东方升起。当太阳在赤道以北，它将从正东以北方向升起。而当太阳处于赤道以南，它将于正东以南方向升起。当地球绕太阳旋转，太阳似乎是以一个周期从赤道经过赤道以北又回到赤道，然后经过赤道以南再回到赤道（地球四季的周期）。

因此太阳似乎从赤道到赤道以北的一个周期，然后又回到赤道，然后又回到赤道以南，然后又回到赤道（这标志着地球上季节的周期）。因此，日出的方位角从东方向东北方缓慢变化，后又回到东方，再到东北方，之后又回到东方。

从1994年克莱门特航天器拍摄的月球探测图片里能很好的观察到黄道平面。克莱门特拍摄的图片中（从右至左），月球被地球反射光照亮，太阳从月球较暗的一侧升起，然后依次是土星，火星和水星（左下角三个小点）。

谢谢你回答我之前关于方位角的问题，我在好奇是否日出方位角于一年之中变化的速率是否不变？

不，方位角改变的速率并不是一样的。如果地球的轨道正好是圆形，那么方位角的改变将会是正弦曲线。夏至或冬至时将会变化的最慢（这时日出朝最北或最南），昼夜平分点变化最快（日出在正东方）。

黄道和赤道的关系：赤道是垂直地球自转轴的平面，与轨道平面（黄道）的夹角是轨道倾角，也就是黄赤交角。

在春分时从太阳看到的地球转轴倾角（或倾角）和它相对于自转轴和轨道平面

然而，地球围绕太阳的轨道并不是一个标准的圆形。轨迹略微椭圆，近日点（地球离太阳最近）发生在冬至左右（一月）。所以日出位置的变化并不是标准的正弦曲线，冬至比夏至会变化更快，只是变化并不明显。

分点：是想像中天球赤道在天球上的位置，是每年太阳穿过天球赤道和黄道在天球上交点的天文事件，这造成地球上各地的白天和夜晚几乎等长。只有在分点的瞬间，地球上的日夜分界线才会垂直于赤道。其结果是地球的南北两半球得到相同的照明。 换言之，分点是日下点正好落在赤道上的唯一时刻，意味着在赤道上会看见太阳位在头顶正上方。

地球在轨道上绕着太阳，造成太阳在天球上沿着与赤道（蓝色）倾斜的黄道（红色）上移动位置。

夏至，是二十四节气之一。每年6月21日前后，太阳到达黄经90°时开始。是最早被确定的一个节气。

冬至,又称冬节、贺冬，二十四节气之一、八大天象类节气之一，与夏至相反。冬至日是一年中白昼最短之日，北半球冬至一般都在西历12月21日到12月23日之间，华夏历法用冬至所在月来定义十一月。