עונה היא תקופת זמן המסומנת בשינויים במזג האוויר ובשעות האור. יש ארבע עונות בתוך שנה: חורף, אביב, קיץ וסתיו.
אבל בעוד מזג האוויר קשור לעונות השנה, זה לא גורם להם. עונות כדור הארץ הן תוצאה של מיקומה המשתנה כאשר היא מסובבת את השמש במהלך שנה.
כמקור האנרגיה לכוכב הלכת שלנו, שמש משחקת חלק חיוני בחימום האדמה. אך אל תחשוב על כדור הארץ כמקבל פסיבי של אנרגיית השמש! נהפוך הוא, תנועות כדור הארץ הן זו שקובעת איך אנרגיה זו מתקבלת. הבנת התנועות הללו היא הצעד הראשון ללמוד מדוע מתקיימות העונות שלנו ומדוע הן מביאות שינויים במזג האוויר.
כדור הארץ מסתובב סביב השמש על שביל בצורת אליפסה המכונה מסלול. (נסיעה אחת אורכת כ- 365 1/4 יום להשלמה, נשמע מוכר?) אם זה לא היה במסלול כדור הארץ זהה צדו של כדור הארץ היה פונה ישירות אל השמש והטמפרטורות יישארו בשנה חם או קר תמיד סיבוב.
בזמן שנסוע סביב השמש, הפלנטה שלנו לא "יושבת" זקופה לחלוטין - היא נוטה 23.5 מעלות מהציר שלו (הקו האנכי המדומה דרך מרכז כדור הארץ שמצביע לעבר הכוכב הצפוני). זה הטיה שולט בחוזק אור השמש המגיע אל פני כדור הארץ. כאשר אזור פונה ישירות אל השמש, קרני השמש פוגעות פני השטח חזיתית, בזווית של 90 מעלות ומספקות חום מרוכז. נהפוך הוא, אם אזור ממוקם נטוי מהשמש (למשל, כמו שקוטבי כדור הארץ הם) זהים כמות האנרגיה מתקבלת, אך היא מיירטת את פני כדור הארץ בזווית רדודה, והתוצאה פחות אינטנסיבית חימום. (אם ציר כדור הארץ לא היה מוטה, הקטבים היו גם בזווית של 90 מעלות לקרינת השמש וכוכב הלכת כולו היה מחומם באותה מידה.)
מכיוון שהוא משפיע מאוד על עוצמת החימום, הטיה של כדור הארץ - לא מרחקו מהשמש - נחשבת כגורם העיקרי ל -4 העונות.
יחד, ההטיה והטיול של כדור הארץ סביב השמש יוצרים את עונות השנה. אבל אם תנועות כדור הארץ משתנות בהדרגה בכל נקודה בתוואי שלה, מדוע יש רק 4 עונות? ארבע העונות תואמות ארבע ייחודי נקודות בהן ציר כדור הארץ נוטה (1) לכל היותר לכיוון השמש, (2) במרחק מקסימאלי מהשמש, ושווה לשמש מהשמש (מה שקורה פעמיים).
צפת כדור הארץ נצפתה ב 20 או 21 ביוני בחצי הכדור הצפוני, אולם הקיץ הוא התאריך בו ציר כדור הארץ מכוון את פנימיותו לכיוון השמש. כתוצאה מכך קרני השמש הישירות פוגעות לעבר טרופי סרטן (רוחב 23.5 ° צפון) ומחממים את חצי הכדור הצפוני ביעילות רבה יותר מכל אזור אחר בכדור הארץ. המשמעות היא שטמפרטורות חמות יותר ואור יום יותר נחוות שם. (ההפך תקף לחצי הכדור הדרומי, שמשטחו מפותל הכי רחוק מהשמש).
ב 20 או 21 בדצמבר, 6 חודשים לאחר היום הראשון של הקיץ, התמצאות כדור הארץ התהפכה לחלוטין. למרות שכדור הארץ הוא הקרוב ביותר לשמש (כן, זה קורה בחורף ולא בקיץ), הציר שלו מכוון עכשיו הכי רחוק רחוק מ השמש. זה מציב את חצי הכדור הצפוני במצב גרוע לקבלת אור שמש ישיר, מכיוון שהעביר את מטרתו לעבר טרופי גדי (קו רוחב 23.5 ° דרומית). אור שמש מופחת פירושו טמפרטורות קרירות ושעות אור קצרות יותר עבור מיקומים מצפון למדינה קו המשווה וחמימות רבה יותר לאלה שנמצאים בדרומה.
נקודות האמצע בין שני הסולסטרים המנוגדים ידועות בשם שווי השוויון. בשני תאריכי השוויון, קרני השמש הישירות פוגות לאורך קו המשווה (קו רוחב של 0 °) וציר כדור הארץ אינו מוטה לעבר השמש או הרחק ממנו. אבל אם תנועות כדור הארץ זהות לשני תאריכי השוויון, מדוע הסתיו והאביב הם שתי עונות שונות? הם שונים מכיוון שצד האדמה הפונה לשמש שונה בכל תאריך. כדור הארץ מסתובב מזרחה סביב השמש, ולכן בתאריך השוויון הסתיו (22/23 בספטמבר), חצי הכדור הצפוני עובר ישירות לישיר אור שמש עקיף (טמפרטורות קירור) ואילו על שוויון השוויון (20/21 במרץ) הוא נע מעמדה של עקיפה לאור שמש ישיר (התחממות טמפרטורות). (שוב, ההפך חל על חצי הכדור הדרומי.)
לא משנה מה קו רוחב, אורכו של אור היום שנחווה ביומיים אלה מאוזן באופן שווה עם אורכו של הלילה (ובכך המונח "שוויון שוויון" שפירושו "לילה שווה.")
בדיוק בדקנו כיצד האסטרונומיה מעניקה לנו את ארבע העונות שלנו. אבל בעוד שהאסטרונומיה מסבירה את עונות האדמה, תאריכי הלוח שהיא מקצה להם הם לא תמיד הכי הרבה דרך מדויקת לארגן את השנה הקלנדרית לארבע תקופות שוות של טמפרטורות דומות מזג אוויר. לשם כך אנו מסתכלים על "עונות מטאורולוגיות"מתי הן העונות המטאורולוגיות וכיצד הן נבדלות מחורף, אביב, קיץ וסתיו" רגילים "?