При обращении Земли вокруг Солнца угол между полярной осью и
перпендикуляром к плоскости орбиты остается постоянным и составляет 23°30'.
Этим движением объясняется изменение угла падения солнечных лучей на земную
поверхность в полдень на определенной широте в течение года. Чем больше угол
падения солнечных лучей на Землю в данном месте, тем эффективнее Солнце
нагревает поверхность. Только между Северным и Южным тропиками (от 23°30' с. ш.
до 23°30' ю. ш. ) солнечные лучи в определенное время года падают на Землю
вертикально, и здесь Солнце в полдень всегда высоко поднимается над горизонтом.
Поэтому в тропиках обычно тепло в любое время года. В более высоких широтах,
где Солнце стоит ниже над горизонтом, прогревание земной поверхности меньше.
Там наблюдаются значительные сезонные изменения температуры (чего не бывает в
тропиках) , а зимой угол падения солнечных лучей сравнительно невелик и дни
существенно короче. На экваторе день и ночь всегда имеют равную
продолжительность, тогда как на полюсах день продолжается всю летнюю половину
года, а зимой Солнце никогда не восходит над горизонтом. Длительность полярного
дня лишь отчасти компенсирует низкое стояние Солнца над горизонтом, и в
результате лето здесь прохладное. В темные зимы полярные районы быстро теряют
тепло и сильно выхолаживаются.