Årstiderne på Jorden er kendetegnet ved forskelle i temperatur og dagslysets længde. De fire forskellige årstider – forår, sommer, efterår (eller efterår) og vinter – findes kun i de tempererede zoner. Disse zoner strækker sig fra 23,5 grader nordlig (og sydlig) breddegrad til 66,5 grader nordlig (og sydlig) breddegrad. De ækvatoriale områder eller torridzoner har ingen mærkbare sæsonændringer, kun en våd sæson og en tør sæson. I polarområderne er der kun en lys og en mørk årstid.
Forår kommer fra et gammelt engelsk ord, der betyder “at stige op”. Sommer stammer fra et sanskritord, der betyder “halvår” eller “årstid”. Efterår kommer oprindeligt fra et etruskisk ord for “modning”. Vinter stammer fra et gammelt engelsk ord, der betyder “våd” eller “vand”.
På den nordlige halvkugle tildeler astronomer en vilkårlig startdato for hver årstid. Foråret begynder omkring den 21. marts, sommeren omkring den 22. juni, efteråret omkring den 23. september og vinteren omkring den 22. december. På den sydlige halvkugle er årstiderne omvendt, idet foråret begynder i september, sommeren i december, efteråret i marts, og vinteren i
.)
juni. Årstiderne på den sydlige halvkugle er generelt mildere på grund af den større mængde havoverflade på den sydlige halvkugle. Da havene opvarmes og afkøles meget langsommere end landmasser, udøver de en modererende effekt på temperaturerne.
Årsagen til årstiderne
Jorden foretager en fuldstændig omdrejning om solen hvert år. Ændringer i årstiderne skyldes ikke den varierende afstand mellem Jorden og Solen, men Jordens hældning på sin akse under denne omdrejning. (Jordens rotationsakse hælder 23,5 grader i forhold til planet i dens bane.) Da Jorden kredser om solen, er der perioder af året, hvor nordpolen skiftevis hælder mod solen (under sommer på den nordlige halvkugle) eller hælder væk fra solen (under vinter på den nordlige halvkugle). På andre tidspunkter er aksen generelt parallel med de indkommende solstråler.
Ord at kende
Efterårsjævndøgn: Dato i årets efterår, hvor Jorden oplever 12 timers dagslys og 12 timers mørke, normalt omkring den 23. september.
Sommersolhverv: Dato, hvor solen står højest på himlen ved middagstid på den nordlige halvkugle, normalt omkring den 22. juni.
Tempererede zoner: To områder på Jorden, der afgrænses af 23,5 breddegrader og 66,5 breddegrader.
Torrid zone: Zone på Jorden afgrænset af 23,5 grader nordlig og sydlig breddegrad.
Forårsjævndøgn: Dato i årets forår, hvor Jorden oplever 12 timers dagslys og 12 timers mørke, normalt omkring den 21. marts.
Vintersolhverv: Dato, hvor Solens middagshøjde er lavest på den nordlige halvkugle, normalt den 22. december.
I løbet af sommeren bidrager to effekter til at give varmere vejr. For det første falder Solens stråler mere direkte ned på Jordens overflade, hvilket giver en stærkere opvarmningseffekt. For det andet er der flere timer med dagslys end nattetimer. Solens stråler opvarmer Jorden i dagtimerne, og Jorden afkøles om natten ved at afgive varme tilbage til rummet. Da der er længere perioder med dagslys og kortere perioder med mørke om sommeren, modtager Jorden mere solvarme, end den afgiver tilbage til rummet. Derfor forbliver de områder, der oplever sommer, varmere.
Jævndøgn
Når Jordens akse er helt parallel med de indkommende solstråler om foråret – omkring den 21. marts – står Solen op i en retning, der er ret østlig overalt på Jorden, og står direkte over ækvator ved middagstid. Som følge heraf er det samme antal timer i dagslys som i nat overalt på Jorden. Denne effekt er årsagen til det navn, som denne dato har fået, nemlig forårsjævndøgn. Vernal kommer af det latinske ord for “forår”, mens jævndøgn er dannet af det latinske ord for “lige nat”. Den tilsvarende dato i efteråret, hvor der er 12 timers dagslys og 12 timers mørke overalt på Jorden – omkring den 23. september – er kendt som efterårsjævndøgn.
Solhverv
Efter forårsjævndøgn fortsætter Solen med at bevæge sig i nordlig retning og stiger lidt længere nord for øst hver dag indtil omkring den 22. juni. På denne dag har Solen nået sin yderste position mod nord og synes at stå stille i sin middagshøjde over horisonten. Af denne grund er datoen kendt som sommersolhverv, fra de latinske ord, der betyder “solen står stille”. Sommersolhverv, som er årets længste dag og korteste nat på den nordlige halvkugle, markerer begyndelsen på sommeren på den nordlige halvkugle. Herefter begynder solen at bevæge sig sydpå. Den krydser den himmelske ækvator (efterårsjævndøgn) og fortsætter med at bevæge sig sydpå, idet den stiger lidt længere syd for øst hver dag, indtil den når sin mest ekstreme position sydpå omkring den 22. december – vintersolhverv (den korteste dag og længste nat på den nordlige halvkugle). Herefter begynder Solen sin bevægelse mod nord tilbage til forårsjævndøgn.
Fejring af årstiderne
De tidlige samfund fejrede årstidernes skiftene på nogle af disse kardinaldatoer. Forårsjævndøgnet var en festdag for de tidlige keltiske stammer i det gamle England, Frankrig og Irland. Andre nordeuropæiske stammer markerede også, at det varmere vejr kom tilbage på denne dato. Selv vintersolhverv var en tid til at fejre, da det markerede de længere dage, der ville føre til foråret. De gamle romere fejrede Saturnalia-festen ved vintersolhverv. Og selv om der ikke er nogen historiske optegnelser, der støtter valget af en dato sidst i december for Jesus af Nazareths fødsel, valgte de kristne i det fjerde århundrede e.Kr. at fejre Jesu fødsel ved vintersolhverv. I det julianske kalendersystem, der var i brug på det tidspunkt, faldt denne dato på den 25. december.