Månefaser og hvordan årstidene endres

Månens faser og utviklingen av jordens årstider henger ikke spesifikt sammen, men de henger på lignende prosesser: en astronomisk kropp som dreier seg om en annen. Begge fenomenene, sammen med syklusen av dag og natt, definerer det mest iboende av jordiske tidsplaner.

Solen er fokus for solsystemet vårt, og holder i det tyngdekraft en samling satellitter som inkluderer de ni planetene. Jorden, den tredje planeten i avstand fra solen, krever litt over 365 dager for å fullføre sin bane rundt stjernen. Fanget i innflytelsen fra jordens egen tyngdekraft er månen, som tar 28 jorddager for sin revolusjon rundt planeten vår, og er opplyst av forskjellige grader av reflektert sollys.

I løpet av sin 28-dagers omløpssyklus roterer månen på sin akse en gang, og presenterer dermed det samme ansiktet til jorden; den "mørke siden" peker alltid vekk fra planeten. Men månens utseende endres gjennom hele banen i en rekke månefaser, bestemt av månens posisjon i forhold til jorden og solen. Når jorden ligger mellom månen og solen, er det en ”fullmåne.” Månen reflekterer sin maksimale mengde sollys på dette tidspunktet. Når den motsatte konfigurasjonen er sant - månen er mellom jord og sol - blir månen kastet i skygge og manifesterer seg som en "nymåne."

Mellom disse to ytterpunktene ser månen ut som en brøkdel av en fullstendig opplyst sirkel. Fra full skygge fremstår det som en voksende (voksende) halvmåne til den når et halvt opplyst, halvmørkt ansikt kalt første kvartal. Deretter øker den spirende, opplyste delen, kalt voksende måne, til den er full. Etter det gjentar syklusen seg i omvendt retning, den skyggelagte delen vinner terreng under de avtagende gibbous, tredje kvartal og avtagende halvmåne faser.

Jorden kretser rundt solen på det som er kjent som ekliptikkplanet, eller dets baneplan. Avgjørende for årstidens utvikling, er ikke planeten vinkelrett på dette planet; hvis det var, ville ikke vinkelen på innkommende solstråler til jordoverflaten endres gjennom året. Men jorden er vippet omtrent 23,5 grader vinkelrett, og alltid i samme retning (justert med North Star, Polaris). Så den ene eller den andre halvkule av jorden lener seg mot solen og får mer solstråling enn den andre.

To ganger i året, på jevndøgn, treffer solstrålene vinkelrett på jordens ekvator, og alle deler av planeten har 12 timer både dag og natt. I løpet av den nordlige halvkule sommeren vippes den delen av kloden mot solen og får mer solstråling, mens den sørlige halvkule, med sollys med lavere vinkel og redusert omfang, er kaldere. Solen ser høyere ut på himmelen for den nordlige halvkule observatøren enn andre tider av året. Det motsatte gjelder selvfølgelig vinteren på den nordlige halvkule. Dette forklarer den tradisjonelle firesesongsmodellen med høyere breddegrader: det er en sommer og vinter med ekstreme temperaturer, og en vår- og høstovergang med mer moderate temperaturer.

Ikke alle deler av verden opplever fire åpenbare årstider. Nedbør kan være den viktigste varianten innen et år enkelte steder. For eksempel svinger mange tropiske og subtropiske steder mellom "våte" og "tørre" årstider med ganske ekstreme forskjeller i nedbør.