四季形成的原因是什麼？

地球在公轉過程中，由於地球的傾斜，導致陽光有規律地直射或斜射某一個地方，因此氣溫有規律的變化，形成四季。

我們先來分析地球的運動，地球有兩種基本的運動，一種叫自轉——地球自身的旋轉，另一種叫公轉——繞著太陽的旋轉。 自轉是繞著穿過南北兩極的地軸進行的，方向是自西向東，離兩極越遠的地方轉速越快。與兩極等距的那一圈叫赤道。地球自轉一週的時間為一天，也就是24小時。 

地球繞太陽公轉的速度為每秒30公里，繞太陽一週需要365天5時48分46秒。也就是一年，天文學上稱之為迴歸年。地球繞太陽公轉的軌道是一個橢圓，它的長直徑和短直徑相差不大，可近似為正圓。太陽就在這個橢圓的一個焦點上，而焦點是不在橢圓中心的，因此地球離太陽的距離，就有時會近一點，有時會遠一點。一月初，地球離太陽最近，為147，100，000公里，這一點叫做近日點。七月初地球離太陽最遠，為152，100，000公里，這一點叫做遠日點。事實上，當地球在近日點的時候，北半球為冬季，南半球為夏季，在遠日點的時候，北半球為夏季，南半球為冬季。這就說明，四季的變化與近日點和遠日點無關。 

那麼四季的變化到底是怎麼產生的呢？與公轉有關，但是決定性的條件是地球必須斜著繞太陽轉；如果地球是垂直的繞太陽旋轉的話，太陽光線將永遠直射在地球的赤道附近，而其他地方的地平面與太陽光線的夾角也永遠不變，地球上將不會有四季的變化。 我們知道，地球上某一平面氣溫高低與太陽光是直射還是斜射該平面有關。那麼這種效果是怎麼產生的呢？我們來分析一下。假定有一束固定大小的光束，當他直射在某一平面時，他投射在該平面的光斑將是一個正圓，而斜射時，光斑將是一個橢圓，而且越斜橢圓越大，也就是說，斜射時同樣多的光線照在了更大的面積上。我們可以理解為，光束斜射時光斑區的光線稀一些，直射時光斑區的光線濃一些。這就是為什麼太陽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的主要因素，所以我們不難理解太陽光直射的地方，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。 那麼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了，正是由於地球是傾斜著繞太陽旋轉的，才使得太陽光的直射以赤道為中心，以南北迴歸線為界限南北掃動，每年一次，迴圈不斷，從而形成了地球上一年四季，順序交替的現象。 

具體情況是這樣的，當地球公轉到3月21日左右的位置時，陽光直射在赤道上，這時北半球的陽光是斜射的，正是春季，南半球此時正是秋季。當地球轉到6月22日左右的位置時，陽光直射在北迴歸線上，北半球便進入了夏季，而南半球正是冬季。9月23日左右時，陽光又直射到赤道上，北半球進入秋季，南半球轉為春季。當地球轉到12月22日左右的位置時，陽光直射到南迴歸線上，北半球進入冬季，而南半球則進入夏季。接下來就進入了新的一年，新一輪的四季交替又要開始了。