O eixo da Terra é inclinado em aproximadamente 23,5 graus. Em outras palavras, a rotação diária da Terra é deslocada em 23,5 graus em relação à sua revolução anual em torno do sol. Esta inclinação axial é a razão pela qual a Terra experimenta diferentes estações ao longo do ano, e também porque o verão e inverno ocorrem opostos em ambos os lados do equador - e com maior intensidade mais longe do equador.
Ângulo de luz solar
O sol queima com a mesma intensidade o ano todo. A órbita elíptica da Terra a aproxima ou distancia em diferentes épocas do ano, mas essa mudança na distância tem um efeito insignificante no clima. O fator importante é o ângulo de incidência da luz solar. Por exemplo, imagine que você tem uma lanterna e um pedaço de papel. Segure o papel de forma que fique perpendicular ao feixe da lanterna e direcione a luz para o papel. A luz atinge o papel a 90 graus. Agora, incline o papel. A mesma luz é espalhada por uma área maior e, portanto, muito menos intensa. O mesmo fenômeno ocorre com a Terra e o sol.
Equador versus pólos
A razão pela qual o equador é a parte mais quente do planeta é porque sua superfície é perpendicular aos raios do sol. Em latitudes mais altas, no entanto, a mesma quantidade de radiação solar é espalhada por uma área maior, devido à forma esférica da Terra. Mesmo sem qualquer inclinação, isso resultaria no equador sendo quente e os pólos sendo frios.
Inclinação Axial
Como a Terra é inclinada, diferentes latitudes recebem diferentes ângulos do sol ao longo do ano. Durante o verão no hemisfério norte, a Terra é inclinada de forma que o hemisfério norte é inclinado mais diretamente para o sol. Ele recebe mais luz solar direta e é mais quente. Ao mesmo tempo, o hemisfério sul está afastado do sol, por isso recebe menos luz solar direta e experimenta o inverno. A inclinação axial não muda ao longo do ano, mas conforme a Terra viaja para o outro lado do sol, o hemisfério oposto é inclinado em direção ao sol e as estações mudam.
Duração dos dias
Nos equinócios de outono e primavera, em meados de setembro e meados de março, o eixo não está apontado para nem longe do sol, e o hemisfério norte e hemisfério sul recebem a mesma quantidade de luz solar. O dia e a noite têm a mesma duração nessas horas. Após o equinócio, os dias começam a ficar mais curtos em um hemisfério e mais longos no outro. Nos solstícios de verão e inverno nos dias 21 ou 22 de junho e dezembro, os dias são mais longos ou mais curtos, respectivamente. O solstício de verão no hemisfério norte, 21 ou 22 de junho, é também o solstício de inverno no hemisfério sul e vice-versa.