Sumbu bumi dimiringkan sekitar 23,5 derajat. Dengan kata lain, rotasi harian Bumi bergeser 23,5 derajat sehubungan dengan revolusi tahunannya mengelilingi matahari. Kemiringan sumbu ini adalah alasan mengapa Bumi mengalami musim yang berbeda sepanjang tahun, dan juga mengapa musim panas dan musim dingin terjadi berlawanan satu sama lain di kedua sisi khatulistiwa -- dan dengan intensitas yang lebih besar lebih jauh dari khatulistiwa.
Sudut sinar matahari
Matahari membakar dengan intensitas yang sama sepanjang tahun. Orbit elips bumi membawanya lebih dekat atau lebih jauh pada waktu yang berbeda dalam setahun, tetapi perubahan jarak ini memiliki efek yang dapat diabaikan pada cuaca. Faktor penting adalah sudut datang sinar matahari. Sebagai contoh, bayangkan Anda memiliki senter dan selembar kertas. Pegang kertas sehingga tegak lurus dengan sinar senter, dan sorotkan cahaya pada kertas. Cahaya mengenai kertas pada 90 derajat. Sekarang, miringkan kertasnya. Cahaya yang sama tersebar di area yang lebih luas, dan karena itu intensitasnya jauh lebih sedikit. Fenomena yang sama terjadi pada Bumi dan Matahari.
Khatulistiwa versus Kutub
Alasan khatulistiwa adalah bagian terpanas planet ini karena permukaannya tegak lurus dengan sinar matahari. Namun, pada garis lintang yang lebih tinggi, jumlah radiasi matahari yang sama tersebar di area yang lebih luas, karena bentuk bumi yang bulat. Bahkan tanpa kemiringan apa pun, ini akan menyebabkan khatulistiwa menjadi hangat dan kutub menjadi dingin.
Kemiringan Aksial
Karena Bumi miring, garis lintang yang berbeda menerima sudut matahari yang berbeda sepanjang tahun. Selama musim panas di belahan bumi utara, bumi dimiringkan sehingga belahan bumi utara lebih miring langsung ke matahari. Ini menerima lebih banyak sinar matahari langsung dan lebih hangat. Pada saat yang sama, Belahan Bumi Selatan miring menjauhi matahari, sehingga menerima lebih sedikit sinar matahari langsung dan mengalami musim dingin. Kemiringan sumbu tidak berubah sepanjang tahun, tetapi saat Bumi bergerak ke sisi lain matahari, belahan bumi yang berlawanan miring ke arah matahari dan musim berubah.
Panjang Hari
Pada ekuinoks musim gugur dan musim semi, pada pertengahan September dan pertengahan Maret, sumbunya tidak mengarah ke atau menjauh dari matahari, dan Belahan Bumi Utara dan Belahan Bumi Selatan menerima jumlah yang sama dari sinar matahari. Siang dan malam memiliki panjang yang sama pada waktu-waktu tersebut. Setelah ekuinoks, hari-hari mulai menjadi lebih pendek di satu belahan bumi dan lebih lama di belahan bumi lainnya. Pada titik balik matahari musim panas dan musim dingin pada tanggal 21 atau 22 Juni dan Desember, hari-harinya masing-masing terpanjang atau terpendek. Titik balik matahari musim panas di belahan bumi utara, 21 atau 22 Juni, juga merupakan titik balik matahari musim dingin di belahan bumi selatan, dan sebaliknya.
