El eje de la Tierra está inclinado respecto al plano de la órbita que el planeta recorre alrededor del Sol. Por eso, algunas regiones reciben distinta cantidad de luz solar según las fechas del año. Las variaciones climáticas que sufre la Tierra son más acusadas en las zonas frías y templadas, y más suaves o incluso imperceptibles entre los trópicos.En la siguiente tabla se indican las fechas de inicio, la duración y la inclinación del eje terrestre de las cuatro estaciones astronómicas. Las estaciones climáticas, en cambio, se suelen contar por meses enteros, a partir del primer día del mes en que empieza la correspondiente estación astronómica.
Las cuatro estaciones son: primavera, verano, otoño e invierno. Las dos primeras componen el medio año en que los días duran más que las noches, mientras que en las otras dos las noches son más largas que los días.
Dado que las variaciones en el clima se deben a la inclinación del eje terrestre, no se producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio Sur (Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro. Cuando en un hemisferio es verano, en el otro es invierno, y cuando en uno empieza el otoño, en el otro lo hace la primavera.
Mientras la Tierra se mueve con el eje del Polo Norte inclinado hacia el Sol, el del Polo Sur lo está en sentido contrario y las regiones del norte reciben más radiación solar que las del sur. Posteriormente se invierte este proceso y las zonas del hemisferio norte reciben menos calor, cuando los días se acortan y los rayos del sol caen más inclinados.
El año se divide en estaciones climáticas, con características más o menos parecidas, que afectan al paisaje, a los seres vivos y a las actividades humanas, En general, se habla de cuatro estaciones de unos tres meses de duración cada una, aunque hay zonas de la Tierra donde sólo existen dos, la húmeda y la seca; por ejemplo, en las zonas amazónicas.
Solsticios y equinoccios
Las estaciones astronómicas están determinadas por las cuatro posiciones principales en la órbita terrestre, opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y equinoccios. Solsticio de invierno, equinoccio de primavera, solsticio de verano y equinoccio de otoño.En los equinoccios, el eje de rotación de la Tierra es perpendicular a los rayos del Sol, que caen verticalmente sobre el ecuador. En los solsticios, el eje terrestre se encuentra inclinado unos 23, 5º, por lo que los rayos solares caen verticalmente sobre el trópico de Cáncer (verano en el hemisferio norte) o de Capricornio (verano en el hemisferio sur).No todas las estaciones duran lo mismo ya que, a causa de la excentricidad de la órbita terrestre, nuestro planeta viaja alrededor del Sol con velocidad variable. La Tierra va más deprisa cuanto más cerca está del Sol y más despacio cuanto más alejada. El rigor de cada estación tampoco es el mismo para ambos hemisferios. La Tierra está más cerca del Sol a principios de enero (perihelio) que a principios de julio (afelio), lo que hace que reciba un 7% más de calor en el primer mes del año que no a la mitad de él. Por este motivo, en conjunto, además de otros factores, el invierno boreal es menos frío que el austral, y el verano austral es más caluroso que el boreal.
Primavera
Su comienzo está marcado en el hemisferio norte por el equinoccio de marzo y en el sur por el del noveno mes (septiembre), con una prolongación de 92,9 días en el primer caso y 89,6 en el segundo. Los días y las noches son de duración homogénea o iguales. Esta fase tiene su fin cuando la inclinación de la Tierra se ubica en los solsticios, del mes de junio y del mes de diciembre en la parte boreal y austral del globo terráqueo, respectivamente.
Verano
Inicia con el solsticio de junio en el norte del planeta, con el día más largo de todo el año, durante esta estación, en este lado de la Tierra los días son más extensos, en comparación con la duración de las noches, finaliza con el equinoccio de septiembre y tiene una duración completa de 93,7 días en este hemisferio.
Otoño
Equivale a la estación que comienza en la parte norte de la Tierra con el equinoccio de septiembre y termina con el solsticio de diciembre, con un período de regularmente 89,6 días. En el hemisferio sur la etapa oscila con el inicio del equinoccio de marzo y finaliza con el solsticio de junio, con 92,9 días de duración.
Invierno
Corresponde a la estación de las zonas templadas, que en el hemisferio boreal (norte) apertura con el solsticio de diciembre y culmina con el equinoccio de marzo. Su extensión es de 89 días, en los que las noches son más longevas que el día.
Por el contrario, en el hemisferio austral (sur) se inicia en el solsticio de junio y culmina en el equinoccio de septiembre, en un lapso aproximado de 93,7 días, en los que las noches son más cortas que los días.
