Oś Ziemi jest nachylona o około 23,5 stopnia. Innymi słowy, dzienny obrót Ziemi jest przesunięty o 23,5 stopnia w stosunku do jej rocznego obrotu wokół Słońca. To nachylenie osi jest powodem, dla którego Ziemia doświadcza różnych pór roku w ciągu roku, a także latem i zima występuje naprzeciw siebie po obu stronach równika – i z większą intensywnością dalej od niego równik.
Kąt światła słonecznego
Słońce pali się z taką samą intensywnością przez cały rok. Eliptyczna orbita Ziemi przybliża ją lub oddala o różnych porach roku, ale ta zmiana odległości ma znikomy wpływ na pogodę. Ważnym czynnikiem jest kąt padania światła słonecznego. Jako przykład wyobraź sobie, że masz latarkę i kawałek papieru. Trzymaj papier tak, aby był prostopadły do wiązki latarki i skieruj światło na papier. Światło pada na papier pod kątem 90 stopni. Teraz przechyl papier. To samo światło jest rozłożone na większej powierzchni i dlatego jest znacznie mniej intensywne. To samo zjawisko występuje na Ziemi i na Słońcu.
Równik kontra Polacy
Powodem, dla którego równik jest najgorętszą częścią planety, jest to, że jego powierzchnia jest prostopadła do promieni słonecznych. Jednak na wyższych szerokościach geograficznych ta sama ilość promieniowania słonecznego jest rozłożona na większym obszarze ze względu na kulisty kształt Ziemi. Nawet bez żadnego przechylenia spowodowałoby to, że równik byłby ciepły, a bieguny zimne.
Pochylenie osiowe
Ponieważ Ziemia jest nachylona, różne szerokości geograficzne otrzymują różne kąty słońca w ciągu roku. W okresie letnim na półkuli północnej Ziemia jest nachylona tak, że półkula północna jest skierowana bardziej bezpośrednio w stronę Słońca. Otrzymuje więcej bezpośredniego światła słonecznego i jest cieplejszy. Jednocześnie półkula południowa jest odchylona od słońca, dzięki czemu otrzymuje mniej bezpośredniego światła słonecznego i doświadcza zimy. Nachylenie osi nie zmienia się w ciągu roku, ale gdy Ziemia przemieszcza się na drugą stronę Słońca, przeciwna półkula jest skierowana w stronę Słońca i pory roku się zmieniają.
Długość dni
W czasie równonocy jesiennej i wiosennej, w połowie września i w połowie marca, oś nie jest skierowana ani w stronę, ani w z dala od słońca, a półkula północna i półkula południowa otrzymują taką samą ilość światło słoneczne. W tych czasach dzień i noc mają jednakową długość. Po równonocy dni zaczynają się skracać na jednej półkuli, a dłuższe na drugiej. Podczas przesilenia letniego i zimowego, 21 lub 22 czerwca i grudnia, dni są odpowiednio najdłuższe lub najkrótsze. Przesilenie letnie na półkuli północnej, 21 lub 22 czerwca, jest również przesileniem zimowym na półkuli południowej i odwrotnie.