自轉軸傾斜 和 圍繞太陽的公轉 共同作用造成的，核心在于 黃赤交角。地球公轉軌道的橢圓形狀（近日點、遠日點）對季節的冷暖影響很小，不是主要原因。
以下是詳細解釋：
黃赤交角：地球自轉軸的傾斜
- 地球的自轉軸（連接南北兩極的假想軸）并不是垂直于它繞太陽公轉的軌道平面（黃道面）。
- 這個自轉軸相對于公轉軌道平面的垂線傾斜了大約 23.5度。這個角度被稱為 黃赤交角。
- 這個傾斜是全年保持不變的（指向北極星方向），不會隨著地球公轉而改變方向。
地球公轉：太陽直射點的移動
- 地球在一年中圍繞太陽公轉一周。
- 由于地軸傾斜且方向不變，當地球處于公轉軌道的不同位置時，太陽光線直射地球表面的點（直射點） 會在南北回歸線之間移動。
- 夏至（北半球）： 地球位置使得太陽直射點達到最北端——北回歸線（約23.5°N）。此時北半球傾向太陽。
- 冬至（北半球）： 地球位置使得太陽直射點達到最南端——南回歸線（約23.5°S）。此時北半球背向太陽。
- 春分/秋分： 太陽直射點在赤道。
直射點移動如何導致晝夜長短變化：
- 晝夜分界線（晨昏線）： 這條線將地球分為被太陽照亮的白天半球和未被照亮的黑夜半球。這條線在地球自轉過程中掃過地表。
- 傾斜與晝夜弧長： 由于地軸傾斜，當太陽直射點在北半球時（北半球夏季），北極點附近區域（北極圈內）會持續處于晨昏線的白晝一側，產生極晝；同時，南極圈內則處于極夜。反之亦然。
- 對中緯度地區（如我們生活的溫帶）的影響：
- 夏至（直射點最北）： 北半球傾向太陽，晨昏線更偏向南極。這使得北半球大部分地區的白晝弧長（白天） 遠大于黑夜弧長（夜晚），所以白天長，夜晚短。
- 冬至（直射點最南）： 北半球背向太陽，晨昏線更偏向北極。這使得北半球大部分地區的黑夜弧長（夜晚） 遠大于白晝弧長（白天），所以夜晚長，白天短。
- 春分/秋分（直射點赤道）： 晨昏線恰好通過南北兩極，全球各地晝夜幾乎等長（各12小時）。
為什么寒冬（冬至前后）夜晚長、白天短？
- 在冬至時（北半球），太陽直射點位于南回歸線。對于北半球中高緯度地區來說：
- 太陽在天空中運行的軌跡非常低（太陽高度角?。?/li>
- 太陽從東南方升起，在西南方落下，在天空中停留的時間非常短。
- 與此同時，夜晚的時間則非常長。
- 這種晝短夜長的現象，加上太陽高度角低（陽光斜射，單位面積接收到的熱量少），共同導致了北半球接收到的太陽輻射總量大幅減少，從而形成了寒冷的冬季。
總結關鍵點：
- 根本原因： 地球自轉軸相對于公轉軌道平面傾斜（黃赤交角約23.5°），且傾斜方向在公轉過程中保持不變。
- 直接原因： 地球公轉導致太陽直射點在南北回歸線之間移動。
- 寒冬晝短夜長： 當太陽直射點移動到南半球（冬至時），北半球背向太陽，晨昏線位置使得北半球大部分地區的白晝弧長最短，黑夜弧長最長。
- 公轉軌道橢圓的影響： 地球在1月初到達近日點（離太陽最近），此時北半球是冬季；在7月初到達遠日點（離太陽最遠），此時北半球是夏季。這證明距離太陽遠近對季節冷暖影響很小，主導因素是陽光照射角度（太陽高度角）和照射時間（晝夜長短），而這都是由黃赤交角和公轉共同決定的。
因此，寒冬時節白天短、夜晚長，是地球帶著它傾斜的自轉軸圍繞太陽公轉時，太陽直射點移動到南半球，導致北半球接收到的陽光照射角度低且時間短的自然結果。
