四季的成因

参考资料：http://www.arcticworld.net/season.htm

四季是由于地球绕太阳的公转而形成的。地球公转轨道为椭圆，称为黄道，太阳位于其中一个焦点上，因此，地球距离太阳的距离是不断变化，并周而复始的。地球公转周期是一年。但是，四季交替并不是由于地球距离太阳的远近变化。地球距离太远最近为147,000,000km，最远为153,000,000km，二者之间的差异不大，地球与太阳距离在 150,000,000km +/- 2%范围之内。

四季的成因是，以黄道面作为参考，地球自转轴的方向是固定的。如下图，地球自转轴并不是垂直于黄道面，而是相对于黄道面垂线偏转了23度，这就导致在不同的日期，地球南、北半球其中之一更倾向于太阳，太阳在地球上的直射点，在赤道南、北纬度约23°5'的范围内往复移动，这就形成了所谓的南、北回归线，太阳直射点，在南北回归线之间移动。一年中，太阳直射点分别抵达南、北回归线一次，并经过赤道两次。

对于北半球，太阳直射点位于赤道的日期称为春分（Vernal equinox）和秋分（Autumnal equinox），太阳直射点位于北回归线的日期称为夏至（Summer solstice），太阳直射点位于南回归线的日期称为冬至（Winter solstice）。在春分和秋分，昼夜时长相等。过了春分后，北半球开始倾向于太阳，昼长夜短，日照时间长，气温升高，便由春季进入夏季。白昼时间在夏至日达到最长。夏至之后，白昼时间开始减少，直至秋分之后，北半球开始远离太阳，昼短夜长，气温下降，便由秋而入冬。在冬至日，白昼时间达到最短，黑夜时间达到最长。过了冬至之后，白昼时间开始增长、黑夜时间变短，直至春分。这样就形成了一年的四季。

南半球的季节与北半球相反，春对秋、夏对冬。中国在北半球。

在南北极附近，每年会出现极昼和极夜各一次。夏至前后，北极始终能够被太阳照射，而南极始终得不到太阳照射，于是北极出现极昼，南极出现极夜。冬至前后则相反，北极为极夜，南极为极昼。