Несложно догадаться, что смена времен года связана с разным освещением Земли Солнцем. Но почему это освещение меняется в течение года?
Причина такого явления заключается в наклоне оси вращения Земли. Если бы ось Земли располагалась бы строго перпендикулярно плоскости орбиты (которую также называют эклиптикой), то свет всегда падал бы на экватор под прямым углом, а на полярные районы – по касательной. В результате ни каких времен года на нашей планете не было бы.
Если бы ось Земли полностью лежала бы в плоскости эклиптики, то солнечный свет в течение полугода почти весь солнечный свет падал бы только на Южное полушарие, в то время как Северное находилось бы в тени. Через полгода ситуация поменялась бы на противоположную. В результате на Земле были чрезвычайно суровые зимы, сменяющиеся очень жаркими летними месяцами.
Однако в реальности угол между осью земли и эклиптикой составляет не 0° и не 90°, а примерно 23°26’. Из-за этого смена времен года существует, но она не носит катастрофический характер. Из-за наклона оси в каждый момент времени одно из полушарий получает больше света, чем другое. Поэтому лето в Северном полушарии наступает тогда, когда на юге идет зима.
Наклон оси Земли не только приводит к смене времен года. Из-за него наблюдаются такие явления, как полярная ночь и полярный день. Дело в том, что при определенном положении Земли на орбите солнечный свет не может упасть на некоторые участки ее поверхности, как бы она не была повернута относительно своей оси. Из-за этого полярные области могут месяцами оставаться без солнечного света.
Также на интенсивность солнечного света влияет и расстояние до звезды. Оно изменяется от минимума (147 млн км) в январе до максимума (152 млн км) в июле. Однако эти изменения расстояния не очень значительны, поэтому они не являются причиной смены времен года.