Почему в южных широтах утренние и вечерние сумерки гораздо короче, чем в северных?

Потому что чем ближе к экватору, тем Солнце под более крутым углом заходит и восходит, а чем севернее (или южнее если про Южное полушарие) то линия захода (восхода) более пологая.