Vele mensen vinden het ontstaan van de seizoenen en hoe de aarde zich t.o.v. de zon beweegt maar verwarrend doch boeiend en interessant. Regelmatig krijgen we hier vragen over. Waarom komt de zon op in het oosten, waarom staat de zon in de zomer hoger dan in de winter, kortom hoe werkt het allemaal?
De aarde draait in vrijwel 24 uur om haar eigen as. Dat doet ze tegen de wijzers van de klok in. Kijk je vanuit een ruimteschip boven op de noordpool naar de aarde (zie tekening hieronder) dan draait de aarde dus linksom of te wel van west naar oost. Aangezien van ons uit gezien de oostelijk gelegen landen eerder naar de zon worden gekeerd, betekent het dat het van het oosten uit licht zal worden. De zon komt dus op in het oosten en gaat in het westen onder. Dat is m.u.v. de noord- en zuidpool overal zo; ook in Nieuw-Zeeland komt de zon in het oosten op en gaat deze in het westen onder. Dag en nacht ontstaan op deze wijze dus door de rotatie van de aarde om haar eigen as. Elk moment van de dag wordt een ander deel van de aarde voor de zon gedraaid.
Dat het in het oosten eerder licht wordt, verklaart ook direkt dat het verder naar het oosten toe steeds later wordt en naar het westen toe steeds vroeger wordt. Daarbij is de internationale datumgrens de denkbeeldige lijn boven de Stille Oceaan die het zogenaamde eind van oost en west inhoudt.
De aarde draait behalve om haar eigen as ook om de zon. In één jaar of 365,25 dagen volbrengt onze planeet een ellipsvormige baan rond de zon. Iets meer dus dan 365 dagen. De 0,25 dag extra worden na iedere 4 jaar goedgemaakt wanneer we een schrikkeljaar hebben en de dag inhalen, anders zouden we na 100 jaar ca. 25 dagen achterlopen op de zon.
Tegenover de zon gezien hangt de aarde niet rechtop in haar baan maar wijkt de aardas af met ongeveer 23,5 graden uit het lood. Dat is altijd zo. Schijnbaar helt de aarde beurtelings naar voren dan wel achteren. Schijnbaar wilt zeggen t.o.v. de zon. Op 21 maart en 23 september staat de aarde t.o.v. de zon rechtop. De zon schijnt dan loodrecht op de evenaar of m.a.w. staat ‘s middags tijdens haar hoogste punt daar loodrecht boven (zie tekening hierboven). Er is op de evenaar dan even geen schaduw. Bij ons breekt dan de lente of herfst aan. De zon passeert a.h.w. de evenaar tweemaal per jaar, éénmaal dus bij het begin van de astronomische lente, de tweede keer bij aanvang van de herfst. Wanneer de lente is aangebroken zal het Noordelijk Halfrond zich geleidelijk meer naar de zon gaan toekeren, m.a.w. de zon kan het Noordelijk Halfrond per dag steeds meer gaan beschijnen. De hoek van de zon t.o.v. de aarde wijzigt ongeveer met 2 graden in 8 dagen tijd. Door deze verschuiving zal de zon op het Noordelijk Halfrond per dag even na het middaguur steeds hoger komen en doordat de baan langer wordt (immers het duurt langer voordat de zon verdwijnt) zal de zon langer boven de horizon blijven. Het resultaat: de zon komt ‘s morgens steeds vroeger op en gaat ‘s avonds steeds later onder. Anders gezegd: de dagen worden langer en de nachten korter. Dat geldt voor het gehele gebied beneden de poolcirkel (66,5 graden Noorderbreedte).
Ten noorden van de poolcirkel gebeurt iets anders. Daar schuift opgegeven moment de zon niet meer van de aarde weg en wordt het gebied door de zon constant beschenen. De zon gaat dan niet meer onder, ook wel de middernachtzon genoemd. Vanaf 21 maart is het op de noordpool 6 maanden lang constant dag. Vanaf 23 september valt daar de duisternis in en blijft het de volgende 6 maanden donker. Op de zuidpool gebeurt het omgekeerde. In ons voorjaar en zomer is het daar donker en vanaf 23 september breekt daar voor de volgende 6 maanden de zon door.
Nu denken veel mensen dat de zon in de zomer ook dichterbij de aarde staat. Het tegendeel is waar! Rond 4 juli staat de zon namelijk het verst van de aarde af, op een afstand van ca. 152 miljoen km. Daarna kruipt de aarde door haar ellipsvormige baan die ze rond de zon maakt weer dichterbij de zon. Op 4 januari staat de zon het dichtstbij: 147 miljoen km. En dan zitten wij middenin de winter. De afstand heeft dus weinig of geen invloed op de temperatuur op aarde. Alleen de tijd die de zon boven de horizon doorbrengt en haar hoogte (lees: hoek) t.o.v. de aarde zijn de belangrijkste faktoren.