Sprawa pierwsza. Nie wszędzie występują różnice temperatur pomiędzy zimą i latem. Po drugie, nie wszędzie zima przypada w tych samych miesiącach. Sprawa nie jest wcale skomplikowana, o ile przypomnimy sobie, że... Ziemia jest okrągła

Ukośne promienie

Źródłem energii na Ziemi jest Słońce, które jest jak żarówka. Nie tylko świeci, ale także grzeje. Ilość energii, jaką Słońce „wyświeca" w kierunku Ziemi przez cały rok jest mniej więcej stała. Dlaczego więc zimą jest zimno? Może zmienia się odległość Ziemi od Słońca i może czasami jesteśmy bliżej naszej gwiazdy, a czasami dalej? To nawet miałoby sens, bo na przykład im jesteśmy bliżej ogniska, tym więcej odczuwamy ciepła.
Odległość Ziemi od Słońca rzeczywiście jest zmienna, ale to nie dlatego mamy zimę i lato. Gdyby tak było, pogoda, a przynajmniej średnia temperatura, zmieniałaby się dla całej planety podobnie. Zimowe miesiące na wszystkich kontynentach musiałyby występować o tej samej porze roku.
Tymczasem, gdy na półkuli północnej (gdzie mieszkamy) jest zima, to na półkuli południowej (gdzie jest np. Australia, Brazylia, Chile czy Argentyna) jest lato.
Na równiku średnia temperatura zmienia się według jeszcze innych reguł, a pory zima, wiosna, lato i jesień, w ogóle nie występują. Jak więc to wszystko działa?
Ziemia krąży wokół Słońca pod pewnym kątem (patrz rys.1). Promienie Słońca padają więc na powierzchnię gruntu prawie wszędzie „z lekkiego ukosa”. To zresztą łatwo zaobserwować.

Raz w lewo, raz w prawo

W bezchmurny jesienny dzień, Słońce porusza się trochę niżej (rysunek 2). Zimą w obszarze zabudowanym, nawet w bezchmurny dzień, czasami Słońce trudno w ogóle zauważyć. Wynurza się znad horyzontu tylko na kilka godzin i „wędruje” bardzo nisko. Za to latem świeci wysoko nad naszymi głowami. Co to wszystko ma wspólnego z temperaturą?
W zależności od tego, pod jakim kątem padają promienie na powierzchnię gruntu, ich energia jest skupiona na małym obszarze i wtedy jest tam ciepło, albo jest rozłożona na większym i wtedy jest tam zimniej (zdjęcia 1 i 2). Nachylenie Ziemi zmienia się cyklicznie, dlatego zawsze o tej samej porze roku jest zimno i o tej samej porze jest ciepło.
Gdy u nas, czyli na północnej półkuli promienie słońca padają pod dużym skosem, na południowej półkuli, czyli na przykład w Australii świecą bardziej prostopadle. Ilość energii tak przekazywanej jest większa, a więc i temperatura wzrasta.
Dokładnie pół roku później, sytuacja jest odwrotna (jeszcze raz rys.1). Teraz promienie słoneczne padają ukośnie na południową półkulę i bardziej prostopadle na północną. I wtedy lato mamy na północy.

Człowiek jak grzejnik

Człowiek jest doskonale przystosowany do zmian temperatury. Nie potrzebuje grzejnika, by się ogrzać. Nasz organizm sam potrafi utrzymać odpowiednią temperaturę ciała. Kłopoty zaczynają się wtedy, gdy ciało zbyt szybko traci swoją energię. Dzieje się tak, gdy temperatura powietrza spada. Wystarczy wtedy odizolować się, czyli... założyć sweter a zimą porządną kurtkę. Bo ubrania nie grzeją, tylko izolują, czyli zatrzymują energię wytwarzaną przez nasze ciało dostarczanej w postaci pożywienia.
Gdy izolacja nie wystarcza, ciało trzeba się dogrzewać. Stąd w naszym klimacie trudno wyobrazić sobie mieszkanie bez kaloryfera, pieca kaflowego czy ogrzewanej podłogi. Ale już w Hiszpanii czy na południu Włoch w domach nie instaluje się ogrzewania. Choć tam też temperatura zmienia się w ciągu roku, to różnice temperatur nie są tak drastyczne. Dlaczego? Bo to rejony bliższe równika, gdzie kąt padania promieni słonecznych nie zmienia się tak bardzo jak w krajach położonych dalej na północ.
Zmiana kąta padania promieni słonecznych jest związana nie tylko z ilością dostarczanego ciepła, ale też z ilością światła. Im dalej na północ, tym zimą krótsze dni. Na Biegunie Północnym, Słońce przez kilka miesięcy nie wschodzi ponad horyzont. Natomiast latem, niezależnie od pory dnia, świeci całą dobę.