地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道是一個橢圓，近日點時距離太陽大約1.471億千米，遠日點時距離太陽大約1.52億千米。
地球到達近日點大約發(fā)生的在每年的1月3日，此時國內(nèi)大部分正處在冬季。地球到達遠日點大約發(fā)生在每年的7月3日，此時國內(nèi)大部分正處在炎炎夏日。距離太陽近的時候是冬天，距離太陽遠的時候反而是夏天，這是為什么呢？
首先要明白，春夏秋冬并非是全球統(tǒng)一，北半球處在夏天時南半球正處在冬天，這說明春夏秋冬并非是由于地球距離太陽的遠近形成的。地球繞太陽的軌道雖是一個橢圓，但橢圓的偏心率比較低，遠日點只是近日點的1.033倍。太陽光垂直投射到單位面積上的功率與距離的平方成反比，這樣垂直投射到近日點單位面積上的功率只比遠日點單位面積上的功率高6.8%。
真正影響春夏秋冬氣溫高低的是太陽高低以及日照時長。地球自轉(zhuǎn)的地軸并非是垂直于公轉(zhuǎn)軌道平面，與公轉(zhuǎn)軌道平面的夾角大約是66.5度。當正午時刻太陽光直射南回歸線時，北回歸線附近正午時刻的太陽高度只有43度，北緯30度附近正午時刻太陽高度更是只有36.5度。假設此時太陽垂直照射到單位面積上的功率為P，這樣南回歸線附近單位面積接受到的功率就是P，而北回歸線附近單位面積上接受到的太陽輻射功率是Psin43°，北緯30度附近單位面積上接受到的太陽輻射功率是Psin36.5°，對國內(nèi)大部分地區(qū)而言單位面積接受到的輻射功率不足南回歸線附近的一半。
除了太陽光直射、斜射的區(qū)別，日照時間的長短也影響氣溫的高低。北半球夏至日北回歸線處白晝時長為13小時24分，到了北緯40度附近白晝時長就能達到14小時51分，晝夜相差達5小時42分。日照時間越長，從太陽吸收到的能量就越多，氣溫也就越高。
