同一片树荫，夏天让人想躲进去，冬天却可能让人想走到阳光下。天气会在一年中发生变化，人们把一年分成春、夏、秋、冬等季节。为什么太阳没有离开，许多地方接收到的阳光却会随季节改变？解释这个问题，需要把地球自转轴的倾斜、地球绕太阳运行，以及阳光照射地面的方式放在一起看。
一、先分清自转和公转
地球绕着自身的自转轴转动，叫自转。我们经历的白天和黑夜，与地球自转过程中不同地方先后朝向太阳有关。地球同时沿轨道绕太阳运行，这种运动叫公转。一年里的季节变化，需要结合公转位置和自转轴的方向理解，不能只用一天之内的昼夜变化来解释。
想象一个地球模型，穿过南北两极的假想直线是自转轴。这根轴不是一根真的穿在地球里面的棍子，而是帮助我们描述旋转方向的概念。地球自转轴相对于轨道平面的垂直方向有约二十三度半的倾斜；NASA 的地球科普材料使用约二十三点四度描述这一倾斜。写成近似数时，不必把它误当成永远不变、精确到最后一位的固定数字。
理解模型还要注意：地球在轨道上前进时，自转轴在一年的尺度上大体指向同一方向。用手中的小球演示时，如果让球绕着灯移动，又让球轴始终保持相近指向，才能帮助观察不同位置的受光变化。若一边移动一边随意把球轴转向灯，模型就不再表达要说明的关系。
二、倾斜怎样改变阳光照射
当地球运行到一年中的某一位置时，北半球相对倾向太阳，太阳在当地天空中的路径通常较高，白昼也较长。阳光照向地面的方式与一天中接收阳光的时长共同影响地面获得的太阳能量，这有利于北半球许多地区进入夏季。此时南半球相对背向太阳，许多地方处在冬季。
大约半年后，地球来到轨道另一侧，两个半球相对太阳的倾向关系大致反过来。北半球许多地区进入冬季，南半球许多地区进入夏季。这里说的“许多地区”提醒我们不要把同一时刻的天气或温度说成全球完全一致，也不要忽略赤道附近和高纬度地区季节表现的差别。
阳光较直接地照射地面时，同一束光通常分布在较小的地面范围；光线斜着照射时，能量会分布到较大的范围。可以把这作为理解太阳高度变化的简单模型，但真实天气还受云层、海洋、地形和大气等因素影响。一天凉快或炎热，并不能单独证明某个季节的天文成因改变了。
三、夏天不是因为地球一定更靠近太阳
一个常见猜想是：“夏天热，一定是因为地球夏天离太阳更近。”如果只用地日距离解释，就很难说明同一时刻北半球与南半球为什么常处在相反季节。两个半球都在同一个地球上，它们与太阳距离的差别不能简单解释这种季节相反的现象。
NASA 的科普材料指出，地轴倾斜和地球在轨道上的位置决定不同季节的受光情况。这里并不是说地球与太阳的距离完全没有变化，而是说把距离变化当成地球四季交替的主要解释并不合适。判断解释是否可靠，可以问一句：它能否同时说明两个半球的现象？
也不要把“半球倾向太阳”理解为整个半球会一起突然变亮。地球仍在不断自转，绝大多数地区仍有白天和黑夜。倾斜影响的是太阳照射角度与白昼长度等条件；某个地区每一天的气温，还会受到天气系统等多种因素影响。
四、春分、秋分与昼夜长短
在春分和秋分附近，地球两个半球受到的太阳照射情况相对接近。NASA 的材料用这两个时点说明春季和秋季的过渡。对某一半球来说，春季跟在冬季之后，秋季跟在夏季之后；南北半球的季节顺序仍然各自循环，但同一时间的名称通常相反。
“昼夜大致相当”适合帮助初学者理解分点附近的现象，但不能机械地要求所有地点、所有计算口径下的白天和黑夜恰好都是十二小时。当地日出日落时间的计算还涉及地理位置以及具体定义。学习时先掌握大致关系，查具体日期和地点时再使用可靠的天文或气象资料。
夏季白昼较长、冬季白昼较短的变化，在较高纬度通常更加明显。NASA 的说明提到，北极地区在夏季可能出现接近全天的日照，冬季可能出现接近全天的黑暗。不同纬度的实际情况不同，因此不能把极地现象直接套用到所有城市。
五、用简单模型观察，而不是直视太阳
课堂上可以由老师使用台灯和地球仪演示。先在地球仪上找到北极、南极和赤道，标记一个自己熟悉的大致位置；再观察当球轴保持相近指向、模型围绕光源改变位置时，哪一半球相对更朝向光源。这个演示只是简化模型，台灯、地球仪的比例和距离都不代表真实尺度。
如果没有地球仪，也可以在纸上画一个圆表示地球，用一条略微倾斜的线表示自转轴，再分别画出地球在轨道两侧的位置。两幅图中的轴要尽量保持同向。画完后标出北半球和南半球，讨论相对朝向太阳的一侧，而不是用画在纸上的球体大小猜实际温度。
观察阳光和影子时，不要直视太阳，也不要用眼睛通过望远镜、相机取景器或其他光学设备观察太阳。需要进行实际观测，应遵循学校和专业机构的安全指导。理解四季不需要冒险看太阳，用资料、模型和已有影子记录也能开展讨论。
六、四个容易混淆的问题
问题一：地轴倾斜是不是让地球每天只转半圈？不是。地球自转和地轴倾斜是不同概念；一天的昼夜变化主要和自转有关，季节则需要结合倾斜与公转位置理解。
问题二：北半球是夏天时，南半球所有地方一定都比北半球冷吗？不能这样判断。两地天气和气候受多种条件影响；南北季节通常相反，并不意味着任意两个具体地点的即时温度都能直接排序。
问题三：到了夏至，气温是不是一定立刻达到全年最高？不一定。地面和海洋的升温与降温需要时间，天气也会变化。具体地点的高温出现时间，应根据当地长期气候资料和当天预报理解，不能由一个天文时点推断某一天的温度。
问题四：赤道附近有没有四季？不同地区描述季节的方法可能不同。有些地方的冷热变化不像中高纬度地区那样明显，人们也可能更关注降水的季节变化。了解一个地区，应查看它自己的气候资料，不能只拿家乡的印象判断。
七、把解释说完整
可以尝试用自己的话复述：地球自转轴相对轨道有倾斜；地球绕太阳运行时，不同半球相对太阳的朝向随轨道位置变化；这会影响太阳高度和白昼长短，从而形成季节性的受光差异。说完后再补充，具体天气并不由这一条因素单独决定。
检查自己的解释时，可以对照三个问题：有没有区分自转和公转？有没有说明地轴倾斜？能否解释南北半球季节通常相反？如果三个问题都能回答，就不必依靠“夏天离太阳近”这种容易误导的口诀。
资料参考：NASA：What Causes Seasons?；NASA：Seasons on Earth, Mars, and Beyond。本文的模型讨论为说明概念而作的简化，不代替具体地区的气象预报。