Le fasi della luna e la progressione delle stagioni della Terra non sono specificamente collegate, ma dipendono da processi simili: un corpo astronomico che ruota attorno a un altro. Entrambi i fenomeni, insieme al ciclo del giorno e della notte, definiscono il più intrinseco degli orari terreni.
Terra, Luna, Sole
Il sole è il fulcro del nostro sistema solare, tenendo nella sua spinta gravitazionale una collezione di satelliti che include i nove pianeti. La Terra, il terzo pianeta per distanza dal sole, richiede poco più di 365 giorni per completare la sua orbita attorno alla stella. Presa dall'influenza della gravità terrestre stessa è la sua luna, che impiega 28 giorni terrestri per la sua rivoluzione intorno al nostro pianeta ed è illuminata da vari gradi di luce solare riflessa.
Fasi lunari
Durante il suo ciclo orbitale di 28 giorni, la luna ruota una volta sul proprio asse, presentando così alla Terra la stessa faccia; il “lato oscuro” punta sempre lontano dal pianeta. Ma l'aspetto della luna cambia lungo quell'orbita in una successione di fasi lunari, determinate dalla posizione della luna rispetto alla Terra e al sole. Quando la Terra si trova tra la luna e il sole, c'è una "luna piena". La luna riflette la sua massima quantità di luce solare in questo momento. Quando la configurazione opposta è vera - la luna è tra la Terra e il sole - la luna viene proiettata nell'ombra, manifestandosi come una "luna nuova".
Tra questi due estremi, la luna appare come una frazione di un cerchio completamente illuminato. Dall'ombra completa emerge come una mezzaluna crescente (crescente) fino a raggiungere una faccia semi-illuminata e semi-oscura chiamata primo quarto. Quindi la fiorente porzione illuminata, chiamata luna gibbosa crescente, aumenta fino a quando non è piena. Dopodiché il ciclo si ripete al contrario, la porzione in ombra guadagna terreno durante le fasi calante-gibbosa, terzo quarto e calante-mezzaluna.
Inclinazione della Terra
La Terra ruota intorno al sole su quello che è noto come il piano dell'eclittica, o il suo piano orbitale. Fondamentale per lo sviluppo delle stagioni, il pianeta non è perpendicolare a questo piano; se lo fosse, l'angolo dei raggi solari in arrivo rispetto alla superficie terrestre non cambierebbe durante l'anno. Ma la Terra è inclinata di circa 23,5 gradi rispetto alla perpendicolare e sempre nello stesso orientamento (allineata con la Stella Polare, Polare). Quindi, l'uno o l'altro emisfero della Terra si inclina verso il sole e riceve più radiazione solare dell'altro.
Stagionalità
Due volte l'anno, durante gli equinozi, i raggi del sole colpiscono perpendicolarmente all'equatore terrestre e tutte le parti del pianeta hanno 12 ore sia di giorno che di notte. Durante l'estate dell'emisfero settentrionale, quella parte del globo è inclinata verso il sole e riceve di più radiazione solare, mentre l'emisfero australe, con luce solare di angolo inferiore ed estensione ridotta, è più freddo. Il sole appare più alto nel cielo all'osservatore dell'emisfero settentrionale rispetto agli altri periodi dell'anno. L'opposto, ovviamente, è vero durante l'inverno dell'emisfero settentrionale. Questo spiega il tradizionale modello a quattro stagioni di latitudini più elevate: c'è un'estate e un inverno di temperature estreme, e una transizione primaverile e autunnale con temperature più moderate.
Altre stagioni
Non tutte le parti del mondo sperimentano quattro stagioni ovvie. Le precipitazioni possono essere la variante più significativa entro un anno in alcuni luoghi. Ad esempio, molte località tropicali e subtropicali oscillano tra stagioni "umide" e "secche" con differenze di precipitazioni piuttosto estreme.