Почему происходит смена времен года?

Коротко: смена времен года объясняется тем, что ось Земли наклонена к её орбитальной плоскости примерно на 23,5°, и поэтому в течение года Солнце поднимается над горизонтом и светит под разными углами. Это меняет как длительность дня, так и нагрев поверхности. Пошагово для понимания: 1) Наклон оси Земли - Ось наклонена относительно плоскости орбиты вокруг Солнца на примерно 23,5°. Это значит, что в разное время года разные полушария наклонены к Солнцу по-разному. - Из-за этого Солнце может находиться выше или ниже над горизонтом в полдень, и длительность светового дня меняется. 2) Орбита вокруг Солнца и угол падения солнечных лучей - Земля движется по почти эллиптической орбите вокруг Солнца. Но главное не расстояние до Солнца, а угол падения лучей и угол под которым они приходят на поверхность. - Летом лучи Солнца падают почти перпендикулярно к поверхности в большинстве широт, что даёт более концентрированное нагревание. - Зимой лучи приходят под более косым углом, поверхность нагревается менее эффективно. 3) Длина дня и энергия, получаемая Землей - Летом дни длиннее, поэтому за год на поверхность поступает больше солнечной энергии. - Зимой дни короче и энергии поступает меньше. - Сумма эффекта: больше тепла летом, меньше зимой, что приводит к смене сезонов. 4) Как это приводит к разным временам года в полушариях - Когда северное полушение наклонено к Солнцу, в северном полушарии лето, а в южном — зима. В противоположном случае — зимой в NH и летом в SH. - Таким образом сезоны противоположны между северным и южным полушариями. 5) Вехи года: равноденья и солнцестояния - Летнее солнцестояние: самый длинный день в году (примерно 21 июня в NH). - Зимнее солнцестояние: самый короткий день в году (примерно 21-22 декабря в NH). - Весеннее и осеннее равноденствия: дни и ночи примерно равны по длительности (примерно 20-21 марта и 22-23 сентября в NH). - Эти даты — хорошие ориентиры того, как меняются солнечный свет и дни в течение года. 6) Дополнительные нюансы: температура и «задержка» - Температура на поверхности не меняется мгновенно вместе с солнечным светом. Есть задержка на прогрев и остывание почвы, воды и атмосферы, поэтому самый тёплый месяц часто наступает позже начала лета (а в большинстве регионов — после солнечного максимума). 7) Мифы и дополнительные факты - Сезоны не зависят только от расстояния до Солнца. Хотя Земля ближе к Солнцу зимой в северном полушарии (перигелий, примерно в начале января), зимой холоднее именно из‑за наклона оси и угла падения солнечных лучей. - В экваториальных районах сезонность минимальна на уровне температуры и дневной освещённости, потому что углы падения солнечных лучей почти постоянно прямые, а дни и ночи примерно равны круглый год. Коротко резюмируя: смена времен года возникает из-за наклона Земли и её движения вокруг Солнца, что меняет угол падения солнечных лучей и длительность дня, и потому меняется нагрев поверхности и климат в разных полушариях.