因为地球的轨道是椭圆形的，又因为地球的自转轴在公转时倾斜了大约23.50。所以地球上才有了四季的寒暑和昼夜的长短之差，从而形成了阳光在不同季节里的不同的照射强度。

我们来做个小实验。一只手拿一张纸，另一只手拿一张中间挖有圆孔的纸，然后将有圆孔的纸放在前，没圆孔的纸放在后地有间隔地平行伸向太阳，这时阳光就会通过圆孔照在后面的纸上。然后有圆孔的纸不动，只把后面的纸慢慢地仰斜过来，这时圆形的孔就会逐渐变成椭圆形。开始时这种变化并不明显，但随着细长的椭圆形面积的增大，从圆孔射进来的一定量的阳光便开始分散开来，并逐渐变得昏暗起来。于是，斜射过来的阳光自然也就减弱了。

地球也是一样。在北半球地区，夏至时白天的太阳是在我们的头顶上照射的，而冬至时在南方一些地方即使是白天，太阳的高度也只有30。斜射进来的阳光强度仅为夏至时的一半。况且冬至与夏至相比，日照的时间大幅度地减少。由于斜射较弱的阳光和较短的日照时间，北半球就显得比较寒冷了。