意义与机制
地球的自转轴相对于其轨道平面的垂直方向倾斜。 这一轴在一年中保持基本相同的方向，从而改变了两个半球中的光照条件。
如果太阳高照，并且一天很长，那么单位面积每天接收到的能量可能会增加。这并非仅仅因为夏季太阳与地球之间的距离更近。
关系与条件
太阳当午时出现在当地的仰角，可以用 90°−|φ−δ| 来表示，其中 φ 代表纬度，δ 代表太阳的赤经。 极地地区也可以经历持续的白天或持续的夜晚。
该模拟假设为圆周轨道，以及固定旋转轴的定向。 实际季节性温度的变化，并不完全与入射太阳光同步，这是由于海洋和大气的热容，地形以及热滞后造成的。
观察实验中需要注意的事物
轴倾斜导致了季节性的太阳差异。两个半球呈现相反的季节，并且太阳在极点可能不会下或升。
假设存在一个圆周轨道和一个固定的旋转轴。 忽略大气折射、太阳视直径、地形以及轨道偏心率。 负的南纬高度表示太阳位于地平线以下。 当倾角为 0° 时，太阳的极点位于地平线上，因此，一天的时间长度遵循 12 小时的约定。
关键关系与符号
h=90−|φ−δ| · cos H=−tan φ·tan δ
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| φ | 观察员的纬度 | ° |
| δ | 太阳赤经 | ° |
| h | 太阳当午时出现在当地的仰角 | ° |
工作实例
北纬 37.5°、地轴倾角 23.5° 时，夏至的正午太阳高度角是多少？
夏季至日太阳赤经为 δ=23.5°，因此 90 − |37.5 − 23.5| = 76°。同时，37.5° 南纬对应于 29°。
常见误解
- 北半球的夏季，并不意味着南半球的夏季，它们的季节是相反的。