تحدث الفصول الأربعة بسبب ميل محور دوران الأرض بزاوية 23.5 درجة بالنسبة إلى مستوى مدارها حول الشمس (المستوى المسير). هذا الميل هو السبب الرئيسي، وليس المسافة بين الأرض والشمس كما يعتقد البعض خطأً.

إليك شرح مبسّط لكيفية حدوث ذلك :

*

المدار الإهليلجي:

تدور الأرض حول الشمس في مدار بيضاوي الشكل (إهليلجي) ، لكن هذا ليس العامل الرئيسي في تحديد الفصول.

*

ميل المحور:

بسبب ميل محور الأرض، يتغير زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض على مدار السنة. هذا يعني أن مناطق مختلفة من الأرض تتلقى كمية مختلفة من ضوء الشمس و بالتالي طاقة حرارية على مدار العام.

*

الانقلاب الشمسي والاعتدال:

هناك أربعة نقاط رئيسية في مدار الأرض حول الشمس تحدد بداية الفصول:

*

الانقلاب الصيفي (20 أو 21 يونيو):

يكون نصف الكرة الشمالي مائلًا نحو الشمس بشكل مباشر، مما يجعله يتلقى أكبر قدر من ضوء الشمس ودرجات الحرارة الأعلى، وبالتالي يكون الصيف. في نفس الوقت، يكون نصف الكرة الجنوبي في الشتاء.

*

الاعتدال الخريفي (22 أو 23 سبتمبر):

يكون محور الأرض عموديًا تقريبًا على الشمس، وتكون كمية ضوء الشمس متساوية تقريبًا في نصفي الكرة الأرضية، مما يبدأ الخريف في نصف الكرة الشمالي والربيع في نصف الكرة الجنوبي.

*

الانقلاب الشتوي (21 أو 22 ديسمبر):

يكون نصف الكرة الشمالي مائلًا بعيدًا عن الشمس، مما يجعله يتلقى أقل كمية من ضوء الشمس ودرجات الحرارة الأقل، وبالتالي يكون الشتاء. في نفس الوقت، يكون نصف الكرة الجنوبي في الصيف.

*

الاعتدال الربيعي (20 أو 21 مارس):

يكون محور الأرض عموديًا تقريبًا على الشمس مرة أخرى، وتكون كمية ضوء الشمس متساوية تقريبًا في نصفي الكرة الأرضية، مما يبدأ الربيع في نصف الكرة الشمالي والخريف في نصف الكرة الجنوبي.


باختصار، ميل محور الأرض هو العامل الحاسم في حدوث الفصول الأربعة، حيث يحدد كمية أشعة الشمس التي تصل إلى كل نصف كرة على مدار السنة.