مدار زمین به دور خورشید دقیقاً یک دایره نیست، بلکه کمی خروج از مرکز دارد: یک بیضی، همانطور که اولین بار توسط کپلر کشف شد. فاصله ی زمین از خورشید هر سال از 146 میلیون کیلومتر تا 152 میلیون کیلومتر تغییر می کند. بسیاری افراد به غلط گمان می کنند علت ایجاد فصول روی زمین همین تغییرات فاصله ی زمین از خورشید است: زمانی که به خورشید نزدیک می شویم هوا گرم و تابستان می شود و زمانی که از خورشید دور می شویم، هوا سرد و زمستان می شود. ولی اگر یکی از دوستان یا آشنایانتان در مناطق جنوبی خط استوا، مثلاً استرالیا یا جنوب افریقا زندگی کند، اگر در فصل زمستان با او تماس بگیرید، به شما خواهد گفت الان در آن منطقه تابستان است، و اگر در محل زندگی شما تابستان باشد، در کشور او فصل زمستان آغاز شده است! بنابر این فصول در مناطق نیمکره ی جنوبی و نیمکره ی شمالی زمین دقیقاً بر عکس هم هستند. پس نمی توان گفت علت فصول تغییرات فاصله ی زمین از خورشید است. از طرف دیگر، این فاصله تنها 3 درصد تغییر می کند، و این نمی تواند تغییرات چشمگیری که در آب و هوا روی می دهد را توضیح دهد. جالب تر اینکه خورشید در زمستان به زمین نزدیک تر از تابستان است!
در واقع فصول نتیجه ی انحراف محور زمین نسبت به صفحه ی گردش زمین به دور خورشید می باشد. به طوری که صفحه ی استوای زمین حدود 5ر23 درجه از صفحه ی مدار زمین بدور خورشید کج شده است! همانطور که در تصویر می بینید، با چرخش زمین به دور خورشید، مقدار نور خورشید به مناطق مختلف زمین کم و زیاد می شود و این باعث می شود که دمای هوا تغییر کند. به همین دلیل، بیشترین ارتفاعی که خورشید در لحظه ی ظهر (اذان ظهر) از افق پیدا می کند، در طول سال تغییر می کند. دوبار در سال، در اول فروردین و اول مهرماه خورشید دقیقاً روی استوای سماوی قرار می گیرد و طول روز و شب در همه جا برابر می شود. در اول تیر ماه خورشید در لحظه ی ظهر بیشتری ارتفاع را دارد (در تهران 77 درجه) و طول روز طولانی تر می شود، در نتیجه گرمای بیشتری از سوی خورشید به زمین می رسد. در اول دی ماه ارتفاع خورشید در لحظه ی ظهر، کمترین مقدار را پیدا میکند (در تهران 31 درجه) و طول روز کوتاه ترین روز است، بنابراین گرمای کمتری به زمین می رسد و هوا سرد می شود.
اگر این انحراف در محور زمین وجود نداشت آیا باز شاهد فصول مختلف بودیم؟ در آن صورت طول روز و شب همیشه 12 ساعت بود و ارتفاع خورشید در لحظه ی ظهر، در هر منطقه همیشه ثابت بود، در نتیجه فصول بوجود نمی آمدند. تنها ممکن بود با تغییرات فاصله ی زمین از خورشید کمی تغییر در دمای هوا حاصل شود. نه بهار و نوروزی بود که آغاز زندگی جدید را جشن بگیریم و نه پاییزی که حزن شاعرانه ی ما را تقویت کند. همانور که در بخش قبل دیدیم، ماه باعث می شود که انحراف زمین پایدار باقی بماند و تغییرات آب و هوای زمین را ثابت نگه داشته است. این ثبات برای ایجاد و تکامل موجودات زنده روی زمین حیاتی بوده است.
با وجود این ثبات، انحراف محور زمین در طول یک دوره ی 40000 ساله بین 22 تا 25 درجه تغییر می کند. تغییرات بزرگ آب و هوایی روی زمین در گذشته، به تغییرات انحراف محور زمین مربوط می شود. آخرین دوران یخبندان، فقط 15000 سال پیش حدود یک سوم خشکی های زمین را با یک پوسته ی یخی به ضخامت 1 کیلومتر پوشانده بود. تنها اگر چند درجه دمای کل زمین تغییر کند چنین اتفاقاتی ممکن است روی دهد. زمین یک سیستم بسیار پیچیده است، هر تغییر کوچکی در هر بخشی از آن می تواند تبعات مهم و تأثیر گذاری ایجاد کند.
فال روزانه ۲۷ شهریور ۱۳۹۱