המרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש הוא כ-150 מיליון קילומטרים. אך מאז סיבוב כדור הארץ סביב השמשמתרחש לא במעגל, אלא באליפסה, אז בתקופות שונות של השנה כדור הארץ נמצא קצת יותר רחוק מהשמש, או קצת יותר קרוב אליה.
בתצלום זמן-lapse אמיתי זה, אנו רואים את הנתיב שכדור הארץ עושה תוך 20-30 דקות ביחס לכוכבי לכת וגלקסיות אחרות, מסתובב סביב צירו.
חילופי עונות
ידוע כי בקיץ, בתקופה החמה ביותר של השנה - בחודש יוני, כדור הארץ רחוק מהשמש בכ-5 מיליון קילומטרים מאשר בחורף, בעונה הקרה ביותר - בדצמבר. כתוצאה מכך, חילופי עונותקורה לא בגלל שכדור הארץ רחוק יותר או קרוב יותר לשמש, אלא מסיבה אחרת.
כדור הארץ, בתנועת התרגום שלו סביב השמש, שומר כל הזמן על אותו כיוון של צירו. ועם סיבוב התרגום של כדור הארץ סביב השמש במסלול, ציר כדור הארץ הדמיוני הזה נוטה תמיד למישור מסלול כדור הארץ. הסיבה לחילופי העונות היא בדיוק העובדה שציר כדור הארץ נוטה תמיד למישור מסלול כדור הארץ באותו אופן.
לכן, ב-22 ביוני, כשבחצי הכדור שלנו יש היום הארוך ביותר בשנה, השמש מאירה גם את הקוטב הצפוני, והקוטב הדרומי נשאר בחושך, מאחר שקרני השמש אינן מאירות אותו. בעוד בקיץ בחצי הכדור הצפוני יש ימים ארוכים ולילות קצרים, בחצי הכדור הדרומי, להיפך, יש לילות ארוכים וימים קצרים. שם, אם כן, חורף, שבו הקרניים נופלות "באלכסון" ובעלות ערך קלורי נמוך.
הפרש שעות בין יום ללילה
ידוע ששינוי היום והלילה מתרחש כתוצאה מסיבוב כדור הארץ סביב צירו, (פרטים נוספים:). אבל הפרש זמן בין יום ללילהתלוי בסיבוב כדור הארץ סביב השמש. בחורף, 22 בדצמבר, כאשר מתחילים הלילה הארוך ביותר והיום הקצר ביותר בחצי הכדור הצפוני, הקוטב הצפוני אינו מואר על ידי השמש כלל, הוא "בחושך", והקוטב הדרומי מואר. בחורף, כידוע, לתושבי חצי הכדור הצפוני יש לילות ארוכים וימים קצרים.
ב-21-22 במרץ, היום שווה ללילה, שוויון האביב; אותו שוויון סתָיו- קורה ב-23 בספטמבר. בימים אלה, כדור הארץ תופס מיקום כזה במסלולו ביחס לשמש, שקרני השמש מאירות בו-זמנית את הקוטב הצפוני והדרומי, והן נופלות אנכית על קו המשווה (השמש נמצאת בשיאה). לכן, ב-21 במרץ וב-23 בספטמבר, כל נקודה על פני הכדור מוארת על ידי השמש למשך 12 שעות ונמצאת בחושך למשך 12 שעות: יום ולילה בכל העולם.
אזורי אקלים של כדור הארץ
סיבוב כדור הארץ סביב השמש מסביר את קיומם של שונים אזורי האקלים של כדור הארץ. בשל העובדה שלכדור הארץ יש צורה כדורית והציר הדמיוני שלו נוטה תמיד למישור מסלול כדור הארץ באותה זווית, חלקים שונים של פני כדור הארץ מחוממים ומוארים על ידי קרני השמש בדרכים שונות. הם נופלים על אזורים נפרדים של פני כדור הארץ בזוויות נטייה שונות, וכתוצאה מכך, הערך הקלורי שלהם באזורים שונים של פני כדור הארץ אינו זהה. כשהשמש נמוכה מעל האופק (למשל בערב) וקרניה נופלות על פני כדור הארץ בזווית קטנה, הן מתחממות מעט מאוד. להיפך, כאשר השמש נמצאת גבוה מעל האופק (למשל, בצהריים), קרניה נופלות על כדור הארץ בזווית גדולה, וערכן הקלורי עולה.
היכן שהשמש נמצאת בשיאה בימים מסוימים וקרניה נופלות כמעט אנכית, יש מה שנקרא חגורה חמה. במקומות אלה, בעלי חיים הסתגלו לאקלים החם (למשל, קופים, פילים וג'ירפות); עצי דקל גבוהים, בננות צומחות שם, אננס מבשיל; שם, תחת צלה של השמש הטרופית, פורסים את עטרם רחב, יש עצי באובב ענקיים, שעובים בהיקף מגיע ל-20 מטרים.
היכן שהשמש לעולם לא זורחת גבוה מעל האופק, יש שני אזורים קריםעם חי וצומח דלים. כאן עולם החי והצומח מונוטוני; שטחים גדולים כמעט נטולי צמחייה. שלג מכסה מרחבים ללא גבול. בין האזורים החמים והקרים יש שניים חגורות מתונות, אשר תופסים את השטחים הגדולים ביותר של פני השטח של כדור הארץ.
סיבוב כדור הארץ סביב השמש מסביר את הקיום חמישה אזורי אקלים: אחד חם, שני בינוני ושניים קר.
החגורה החמה ממוקמת בסמוך לקו המשווה, וגבולותיה המותנים הם הטרופי הצפוני (הטרופי של סרטן) והטרופי הדרומי (הטרופי של מזל גדי). הגבולות המותנים של החגורות הקרות הם עיגולי הקוטב הצפוני והדרומי. לילות קוטב נמשכים שם כמעט 6 חודשים. ימים זהים באורך. אין גבול חד בין האזורים התרמיים, אך יש ירידה הדרגתית בחום מקו המשווה לקוטב הדרומי והצפוני.
מסביב לקוטב הצפוני והדרומי, מרחבים ענקיים תפוסים על ידי שדות קרח רציפים. באוקיינוסים השוטפים את החופים הבלתי מסבירים הללו, צפים קרחונים ענקיים (עוד:).
חוקרי הקוטב הצפוני והדרומי
לְהַגִיעַ הקוטב הצפוני או הדרומיזה כבר מזמן חלום נועז של אדם. חוקרים ארקטיים אמיצים ובלתי נלאים עשו את הניסיונות הללו יותר מפעם אחת.
כך גם החוקר הרוסי גאורגי יעקובלביץ' סדוב, שב-1912 ארגן משלחת לקוטב הצפוני על הספינה St. פוקה. ממשלת הצאר הייתה אדישה למפעל הגדול הזה ולא סיפקה תמיכה נאותה למלח האמיץ ולנוסע המנוסה. מחמת מחסור בכספים, נאלץ ג' סדוב לבלות את החורף הראשון בנובה זמליה, ואת החורף השני. ב-1914 עשה סדוב, יחד עם שני מלווים, סוף סוף את הניסיון האחרון להגיע לקוטב הצפוני, אך מצב הבריאות והכוח שינה את האיש הנועז הזה, ובמארס אותה שנה הוא מת בדרך אל מטרתו.
