El eje de la Tierra está inclinado aproximadamente 23,5 grados. En otras palabras, la rotación diaria de la Tierra se desplaza 23,5 grados con respecto a su revolución anual alrededor del sol. Esta inclinación axial es la razón por la que la Tierra experimenta diferentes estaciones a lo largo del año, y también por qué el verano y invierno ocurren uno frente al otro a ambos lados del ecuador, y con mayor intensidad más lejos del ecuador.
Ángulo de luz solar
El sol arde con la misma intensidad todo el año. La órbita elíptica de la Tierra la acerca o aleja en diferentes épocas del año, pero este cambio en la distancia tiene un efecto insignificante en el clima. El factor importante es el ángulo de incidencia de la luz solar. Como ejemplo, imagina que tienes una linterna y un papel. Sostenga el papel de manera que quede perpendicular al haz de la linterna y haga brillar la luz sobre el papel. La luz incide en el papel a 90 grados. Ahora, incline el papel. La misma luz se extiende sobre un área más grande y, por lo tanto, es mucho menos intensa. El mismo fenómeno ocurre con la Tierra y el sol.
Ecuador contra los polos
La razón por la que el ecuador es la parte más caliente del planeta es porque su superficie es perpendicular a los rayos del sol. Sin embargo, en latitudes más altas, la misma cantidad de radiación solar se extiende sobre un área más grande, debido a la forma esférica de la Tierra. Incluso sin ninguna inclinación, esto haría que el ecuador estuviera cálido y los polos fríos.
Inclinación axial
Debido a que la Tierra está inclinada, las diferentes latitudes reciben diferentes ángulos solares a lo largo del año. Durante el verano en el hemisferio norte, la Tierra se inclina de modo que el hemisferio norte se inclina más directamente hacia el sol. Recibe más luz solar directa y es más cálido. Al mismo tiempo, el hemisferio sur está alejado del sol, por lo que recibe menos luz solar directa y experimenta el invierno. La inclinación axial no cambia a lo largo del año, pero a medida que la Tierra viaja al otro lado del sol, el hemisferio opuesto se inclina hacia el sol y las estaciones cambian.
Duración de los días
En los equinoccios de otoño y primavera, a mediados de septiembre y mediados de marzo, el eje no apunta ni hacia ni hacia lejos del sol, y el hemisferio norte y el hemisferio sur reciben la misma cantidad de luz de sol. El día y la noche tienen la misma duración en estos momentos. Después del equinoccio, los días comienzan a acortarse en un hemisferio y a alargarse en el otro. En los solsticios de verano e invierno del 21 o 22 de junio y diciembre, los días son más largos o más cortos, respectivamente. El solsticio de verano en el hemisferio norte, 21 o 22 de junio, es también el solsticio de invierno en el hemisferio sur, y viceversa.