Jabarkan Kemiringan sumbu dan musim dari Bumi

Karena kemiringan sumbu Bumi, jumlah sinar matahari yang jatuh pada titik tertentu di permukaan Bumi bervariasi sepanjang tahun. Hal ini menyebabkan perubahan musim pada iklim. Musim panas di belahan utara terjadi saat Kutub Utara mengarah tepat ke Matahari, dan musim dingin berlangsung di saat sebaliknya. Ketika musim panas, hari berlangsung lebih lama dan Matahari naik lebih tinggi di langit. Pada musim dingin, iklim pada umumnya menjadi lebih dingin dan hari berjalan dengan lebih pendek. Di atas Lingkar Arktik, peristiwa ekstrem terjadi saat tidak ada siang hari dan malam berlangsung lebih dari 24 jam sehubungan dengan fenomena malam kutub. Di belahan selatan, situasinya berkebalikan dengan Kutub Utara; orientasi Kutub Selatan berlawanan dengan arah Kutub Utara.

Secara astronomis, empat musim ditentukan oleh titik balik mataharititik saat kemiringan sumbu maksimum orbit menuju atau menjauh dari Mataharidan ekuinoks, saat arah kemiringan dan arah Matahari berada pada satu garis tegak lurus (serenjang). Di belahan utara, titik balik matahari musim dingin terjadi pada tanggal 21 Desember, titik balik matahari musim panas pada 21 Juni, ekuinoks musim semi sekitar tanggal 20 Maret, dan ekuinoks musim gugur tanggal 23 September. Di belahan selatan, situasinya terbalik; titik balik matahari musim panas dan musim dingin terjadi sebaliknya dan ekuinoks musim semi dan musim gugur dipertukarkan tanggalnya.

Sudut kemiringan Bumi relatif stabil dalam jangka waktu yang lama. Kemiringan ini mengalami nutasi; gerakan kecil dan tidak teratur dengan periode utama 18,6 tahun. Orientasi (bukannya sudut) dari sumbu Bumi juga berubah dari waktu ke waktu, yang mengalami presesi di sekeliling lingkaran penuh setiap 25.800 tahun; presesi inilah yang menyebabkan perbedaan antara tahun sideris dan tahun tropis. Kedua gerakan ini disebabkan oleh adanya daya tarik yang beragam dari Matahari dan Bulan terhadap tonjolan khatulistiwa Bumi. Dari sudut pandang Bumi, kutub juga berpindah beberapa meter di sepanjang permukaan. Gerakan kutub ini memiliki beberapa komponen siklis, yang secara kolektif dikenal dengan gerakan kuasiperiodik. Selain komponen tersebut, terdapat siklus 14 bulanan yang dinamakan gerakan Chandler. Kecepatan rotasi Bumi juga bervariasi, yang dikenal dengan fenomena variasi panjang hari.

Di zaman modern, perihelion Bumi terjadi sekitar tanggal 3 Januari, dan aphelion pada tanggal 4 Juli. Tanggal ini akan berubah seiring waktu karena proses presesi dan faktor orbital lainnya, yang mengikuti pola siklus yang dikenal dengan siklus Milankovitch. Perubahan jarak antara Bumi dan Matahari menyebabkan meningkatnya energi surya yang mencapai Bumi sebesar 6,9%. Karena belahan bumi selatan miring menghadap Matahari ketika Bumi mencapai jarak terdekatnya dengan Matahari, belahan selatan menerima energi surya yang lebih banyak jika dibandingkan dengan belahan utara selama setahun. Dampak fenomena ini jauh lebih besar daripada perubahan energi total yang disebabkan oleh kemiringan sumbu, dan sebagian besar kelebihan energi tersebut diserap oleh air dalam jumlah banyak di belahan selatan.