地球在公轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于地球的傾斜，導(dǎo)致陽(yáng)光有規(guī)律地直射或斜射某一個(gè)地方，因此氣溫有規(guī)律的變化，形成四季。

我們先來(lái)分析地球的運(yùn)動(dòng)，地球有兩種基本的運(yùn)動(dòng)，一種叫自轉(zhuǎn)——地球自身的旋轉(zhuǎn)，另一種叫公轉(zhuǎn)——繞著太陽(yáng)的旋轉(zhuǎn)。 自轉(zhuǎn)是繞著穿過(guò)南北兩極的地軸進(jìn)行的，方向是自西向東，離兩極越遠(yuǎn)的地方轉(zhuǎn)速越快。與兩極等距的那一圈叫赤道。地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為一天，也就是24小時(shí)。

地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度為每秒30公里，繞太陽(yáng)一周需要365天5時(shí)48分46秒。也就是一年，天文學(xué)上稱(chēng)之為回歸年。地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道是一個(gè)橢圓，它的長(zhǎng)直徑和短直徑相差不大，可近似為正圓。太陽(yáng)就在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，而焦點(diǎn)是不在橢圓中心的，因此地球離太陽(yáng)的距離，就有時(shí)會(huì)近一點(diǎn)，有時(shí)會(huì)遠(yuǎn)一點(diǎn)。一月初，地球離太陽(yáng)最近，為147，100，000公里，這一點(diǎn)叫做近日點(diǎn)。七月初地球離太陽(yáng)最遠(yuǎn)，為152，100，000公里，這一點(diǎn)叫做遠(yuǎn)日點(diǎn)。事實(shí)上，當(dāng)?shù)厍蛟诮拯c(diǎn)的時(shí)候，北半球?yàn)槎?，南半球?yàn)橄募荆谶h(yuǎn)日點(diǎn)的時(shí)候，北半球?yàn)橄募?，南半球?yàn)槎?。這就說(shuō)明，四季的變化與近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)無(wú)關(guān)。

那么四季的變化到底是怎么產(chǎn)生的呢？與公轉(zhuǎn)有關(guān)，但是決定性的條件是地球必須斜著繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)；如果地球是垂直的繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的話(huà)，太陽(yáng)光線(xiàn)將永遠(yuǎn)直射在地球的赤道附近，而其他地方的地平面與太陽(yáng)光線(xiàn)的夾角也永遠(yuǎn)不變，地球上將不會(huì)有四季的變化。 我們知道，地球上某一平面氣溫高低與太陽(yáng)光是直射還是斜射該平面有關(guān)。那么這種效果是怎么產(chǎn)生的呢？我們來(lái)分析一下。假定有一束固定大小的光束，當(dāng)他直射在某一平面時(shí)，他投射在該平面的光斑將是一個(gè)正圓，而斜射時(shí)，光斑將是一個(gè)橢圓，而且越斜橢圓越大，也就是說(shuō)，斜射時(shí)同樣多的光線(xiàn)照在了更大的面積上。我們可以理解為，光束斜射時(shí)光斑區(qū)的光線(xiàn)稀一些，直射時(shí)光斑區(qū)的光線(xiàn)濃一些。這就是為什么太陽(yáng)光直射的地方氣溫要高一些，而斜射的地方氣溫要低一些。我們知道氣溫是決定季節(jié)的主要因素，所以我們不難理解太陽(yáng)光直射的地方，將是夏季，而斜射得最厲害的地方將是冬季，這兩者之間的則是春季或秋季。 那么四季的交替變化又是怎樣形成的呢？這就與地球的傾斜有關(guān)了，正是由于地球是傾斜著繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的，才使得太陽(yáng)光的直射以赤道為中心，以南北回歸線(xiàn)為界限南北掃動(dòng)，每年一次，循環(huán)不斷，從而形成了地球上一年四季，順序交替的現(xiàn)象。

具體情況是這樣的，當(dāng)?shù)厍蚬D(zhuǎn)到3月21日左右的位置時(shí)，陽(yáng)光直射在赤道上，這時(shí)北半球的陽(yáng)光是斜射的，正是春季，南半球此時(shí)正是秋季。當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到6月22日左右的位置時(shí)，陽(yáng)光直射在北回歸線(xiàn)上，北半球便進(jìn)入了夏季，而南半球正是冬季。9月23日左右時(shí)，陽(yáng)光又直射到赤道上，北半球進(jìn)入秋季，南半球轉(zhuǎn)為春季。當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到12月22日左右的位置時(shí)，陽(yáng)光直射到南回歸線(xiàn)上，北半球進(jìn)入冬季，而南半球則進(jìn)入夏季。接下來(lái)就進(jìn)入了新的一年，新一輪的四季交替又要開(kāi)始了。