四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。 地球在不断公转的过程中，地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角，即地球始终是斜着身子绕太阳公转，致使太阳直射点在地球表面发生变化。太阳光照射地球表面的角度随着公转和自转不断变化。
地球公转的地理意义是什么
一、昼夜长短的变化。 由于太阳直射点的不断移动，太阳直射地表的位置也不同。具体运动情况是：春分日太阳直射点照射在赤道上，夏至日直射在北回归线上，秋分日照射在赤道上，冬至日照射在南回归线上。这样往复的运动。对于同一个地方来讲，它在不同的日期昼夜长短就不一样。以我国为中纬度地区为例，冬半年由于太阳直射点移动到南半球，因此昼短夜长，到了夏半年，太直射点移动到了北半球，所以昼长夜短。最典型的例子就是，夏天你会感觉到太黑的晚，冬天天黑的早。在同一天全球的昼夜长短也不一样。春秋分日全球昼夜等长即都是12小时。夏至日北半球各地昼长夜短，且随着纬度的升高昼越长，在北极圈以内还会出现极昼现象(白昼24小时)，南半球刚好相反。等到冬至日时，北半球各地昼短夜长，且随着纬度升高夜越长，在北极圈以内还会出现极夜现象(黑夜24小时)。
二、正午太阳高度角的变化。 正午太阳高度角就是一天中地方时为12点时的太阳高度角，也是一天中最大的太阳高度角。对于全球来讲，太阳高度角在同一天中变化规律是从太阳直射点向南北两侧递减，就是越靠近太阳直射点，正午太阳高度角越大，反之越小。这就是为什么你同样在一个地方生活，冬天觉得冷，夏天觉得热。这就是因为冬天和夏天太阳直射点的位置差异导致太阳高度角的差异，你感觉到的气温也就不一样。
三、产生四季和五带。 正是因为太阳直射点位置的不同，地球的不同纬度接受的太阳辐射也不相同，依据接受太阳辐射的差异，把地球上的温度带划分为五个：即热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。这里所说的四季不是我们生活中的四季，而是天文四季。天文四季的划分主要是依据正午太阳高度角和昼夜长短来划分的。例如北半球天文上的夏季，就是指正午太阳高度角最大，白昼时间最长的时候，即6月22日前后，这个和我们生活中的夏季略有差异。北半球天文冬季是指正午太阳高度角最小，白昼时间最短的日期，即12月22日前后。
四季变化规律
从春分经夏至到秋分，北半球处于夏半年，南半球处于冬半年。在此期间，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长；北极处于极昼，南极处于极夜；北回归线以北的太阳高度始终大于平均值，南回归线以南则小于平均值。北回归线以北太阳升起于东北方的地平圈上，降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太阳均升起于正东方，降落于正西方。
从秋分经冬至到春分，北半球处于冬半年，南半球处于夏半年。在此期间，南北半球的昼夜长短、极昼极夜和太阳高度，都同上述情况相反。北回归线以北太阳升起于东南方的地平圈上，降落于西南方的地平圈上。
从夏至经秋分到冬至，北半球由夏半年变为冬半年，南半球由冬半年变为夏半年。在此期间，北半球昼渐短，夜渐长，极昼带逐渐缩小；南半球昼渐长，夜渐短，极夜带逐渐缩小。北回归线以北太阳高度一直在减小，南回归线以南则在增大。北回归线以北太阳出升方向由东北变为东南，降落方向由西北变为西南。秋分日由正东升起，正西降落。
从冬至经春分到夏至，北半球由冬半年变为夏半年，南半球由夏半年变为冬半年。南北半球的昼夜长短、极昼极夜和太阳高度的变化同上述情况相反。北回归线以北太阳升起的方向由东南变为东北，降落方向由西南变为西北。
从冬至到春分和从夏至到秋分，全球各地昼长都向平均值（12小时）接近，极昼、极夜的范围都逐渐缩小。北回归线以北和南回归线以南的太阳高度都在向平均值接近。北回归线以北，太阳升起方向逐渐接近正东，降落方向接近于正西。
从春分到夏至和从秋分到冬至，全球各地昼夜长短都在向极值变化，极昼、极夜的范围都逐渐扩大。北回归线以北和南回归线以南的太阳高度也趋向极值。北回归线以北太阳升、落的方向，分别向东北、东南和西北、西南移动。
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