為什麼會有一年四季

夏炎冬冷，我們從小到大看到的季節現象，大大影響著我們的生活，在這有趣的現象背後，是什麼力量在形成？原來就是太陽。

在太陽系中，星體圍繞著太陽旋轉，而地球也是其中一員，馬不停蹄地轉動著。地球除了圍繞著太陽公轉，地球本身也會在自轉。在地球靜止不動時，太陽只能照到面向太陽那一邊的地球，而照不到的那邊便一遍黑暗，但當地球自轉一圈時，不同的地方都會有面向太陽的時候，也有背向太陽的時候，就形成了白天與黑夜。亦即是說，地球自轉一圈，便是一天。而地球在不斷自轉的同時，也在不停圍著太陽公轉，公轉的軌道龐大，當地球圍著太陽公轉一圈後回到原點，便是一年。

但是公轉的軌道，並不是圓形，而是橢圓形的。而太陽也不是在橢圓形軌道的中心，而是偏向一側的，亦即是說地球在兩邊橢圓形的頂端時，與太陽的距離是不相同的，我們稱之為遠日點和近日點。地球在近日點時，距離太陽較近，約為1.471億公里，而在遠日點時，距離太陽較遠，約為1.521億公里。但對太陽來說這些許的距離，不足以造成溫度的巨大差異，實際上影響微乎其微。而能造成四季的原因，不是地球與太陽的距離，而是太陽照射地球的角度。

地球的自轉軸並不是垂直的，而是略微傾斜，使太陽在同一時間能照射在南北半球的面積大大不同，而太陽光線直射或斜射，造成了溫度的巨大差異，直射的地方吸收的熱能較高，斜射的地方能吸收的熱能較低，而最直接曝露在太陽下的地方，就是夏季。而因為自轉軸是略微傾斜，南北半球是經歷相反的季節，當北半球是夏天，南半球是冬天，當北半球是春天，南半球是秋天，反之亦然。而在北半球較直接曝露在太陽那一邊時，北半球為夏季，且因為此時太陽射向北半球的面積較大，所以此時在北半球就會發生日長夜短的現象，而在此時因為南半球是較背向太陽，太陽射向南半球的面積較少，所以南半球便有日短夜長的現象，反之亦然。

為什麼太陽的直射或斜射，能造成這麼大的影響？我們可試想像一枝電筒在黑暗中直線射向牆壁，直線射向牆壁上的點是最光的，而最光的點周圍也有光線，只是不如最光的點那麼亮，這就是直射和斜射的影響。而當我們把電筒向前移動兩步左右，射在牆上的光線只是些微受影響，但若我們把電筒向一側稍為傾斜，牆上的光線馬上發生比剛剛走前兩步更大的影響，這就是角度比距離較具影響力的例子。雖然實際地球與太陽的關係要複雜得多，但是這個例子較能以別的角度理解為何太陽射向地球的角度足以影響地球的季節。

而有一個有趣的現象時，在北半球較多曝露在太陽那一邊時，不論地球怎樣自轉，北極也是面向太陽。亦即是說，在此時，北極地方全日都會看到太陽，並沒有黑夜的時間，而此時南極就會全日都是晚上，反之在南半球較多曝露在太陽那一邊時，亦會經歷同樣的事情。在一年中的某段時間，南北極均會經歷這種奇特的現象。