Es un error por suerte infrecuente, pero hay quien atribuye las diferentes temperaturas de cada estación a la variación de la distancia de la Tierra al Sol. Es cierto que el planeta, al recorrer una elipse, está unas veces más cerca que otras del astro, pero estas diferencias son del todo insignificantes. La excentricidad de la órbita es muy pequeña (el eje mayor es apenas una diezmilésima parte más largo que el menor) y no afecta al clima del planeta. Más aún, el afelio de la Tierra, es decir el momento en que se encuentra más alejada del Sol, se da a primeros de julio, justamente en verano en el hemisferio norte. Y todavía se puede argumentar más, mientras en esa parte del globo es verano, la otra vive justamente en invierno. Y esto es así porque lo que verdaderamente produce el curso de las estaciones no es la órbita de la Tierra, sino la inclinación de su eje de rotación.
La explicación es simple. Una superficie recibe más luz, y por tanto se calienta más, cuando está en posición perpendicular a los rayos que inciden sobre ella. Para explicarlo gráficamente, hemos representado en la figura siguiente el mismo área iluminada por una fuente que incide perpendicularmente en el primer caso o con una inclinación de 30º en el segundo. En este último se puede ver que los rayos que llegan a la superficie son muchos menos.
Por esta razón en los polos hace más frío que en el ecuador: al llegar la luz solar más rasante es menor la cantidad que incide sobre ellos. Pero, puesto que el eje de rotación de la Tierra está inclinado unos 23 grados, tampoco recibimos a lo largo del año la misma cantidad de luz, sino que depende de la dirección desde dónde nos llegue; esto es, en qué punto de la órbita se encuentre el planeta. Así, el 20 o 21 de junio, en lo que llamamos el solsticio de verano, la luz del Sol nos llega desde un punto más elevado a los que vivimos en el hemisferio norte:
En dicha fecha la noche es más breve que en ninguna otra del año, y el día más largo. El caso extremo se da en las latitudes polares, en las que, como podemos comprobar por la figura, por más que gire la Tierra el sol no llega a ponerse. Por supuesto, lo dicho tiene validez sólo para el hemisferio norte. En dicha fecha, en el hemisferio sur comienza el invierno y se da la noche más larga del año, tanto más prolongada conforme más nos acercamos al Polo Sur, hasta el punto de vivir en la Antártida una noche que se prolonga durante varios meses.
Medio año después, el 22 o 23 de diciembre, la Tierra se sitúa en el punto de la órbita diametralmente opuesto. Eso quiere decir que su eje sufre una inclinación semejante pero en dirección contraria respecto al Sol:
En dicha fecha sucede lo contrario: el tiempo de luz diurna habrá menguado en el hemisferio norte hasta alcanzar su mínimo, y la incidencia de los rayos del sol será muy sesgada, calentando menos la tierra y dando inicio a un periodo de mayor frío al que llamamos invierno. En el hemisferio sur, estaremos comenzando el verano.
Hay otras dos fechas importantes asociadas a los solsticios: se trata de aquéllas en las que el día y la noche alcanzan a tener exactamente la misma duración. El eje terrestre adopta una inclinación de 90 grados respecto al que une a la Tierra y el Sol. Tales fechas son los denominados equinoccios (el de primavera tiene lugar en 20 o 21 de marzo, y el de otoño el 22 o 23 de septiembre, y en ellas se da inicio a una nueva estación). En la siguiente figura se recogen los cuatro momentos de los que hemos hablado:
