Maamme sijaitsee maapallolla leveysasteilla, missä meillä on selvät neljä vuodenaikaa, kevät, kesä, syksy ja talvi.
Tämä vuodenaikojen vaihtelu johtuu auringon säteilyn epätasaisesta jakautumisesta kalenterivuoden aikana.
Maan rata auringon ympäri on vain lievästi elliptinen, joten maapallon auringosta lasketun etäisyyden vaihtelulla ei ole suurta vaikutusta maan pinnalle auringosta tulevaan säteilyyn.
Auringon keskimääräinen säteilyteho on n. 1370w/m2, joten maapallolle tulee säteilytehoa
1,7 x 1017 wattia eli 170 000 biljoonaa wattia
Ymmärrettävämpää on kai sanoa, että säteilytehoa tulee maan jokaiselle neliömetrille keskinkertaisen keittolevyn tai tukankuivaajan tehon verran.
Maahan saapuvasta säteilystä heijastuu avaruuteen n. 30% ja lämmöksi jää loput n. 70%.
Tästä energiamäärästä menee ilmakehän sekä maan ja merien lämmittämiseen 47% ja loppu 23% osallistuu haihduttamiseen. Tuuleen, aaltoihin ja merivirtoihin menee 0,2% ja elämää ylläpitävään fotosynteesiin 0,02%.
Maan kiertoradan, ekliptikan ja maan pyörimisakselin välinen 66,5°:een kulma, aiheuttaa etenkin pallomme pohjoisilla ja eteläisillä osilla vuoden eri aikoina maan kohtaaman säteilyn suuren vaihtelun. Selvimmin tämä on havaittavissa päivän ja yön pituuksien suurina muutoksina.
Tällä hetkellä elämme synkintä vuodenaikaa, mihin jo marraskuu on tuonut lopullisen pimeyden. Mutta pian pääsemme kalenterissamme talvipäivän seisaukseen 22.12, jolloin yön piteneminen päättyy ja päivän piteneminen alkaa. Päivän pituus Helsingin seudulla on tuolloin vain noin kuusi tuntia ja pimeän ajan pituus kahdeksantoista tuntia.
Utsjoella aurinko on lakannut näkymästä jo marraskuun lopulla ja se näyttäytyy seuraavan kerran vasta tammikuun puolivälissä.
Joulun mentyä alkaa maan akselin pohjoispää jälleen kääntyä kohti aurinkoa ja päivä minuutti minuutilta hitaasti pidentyä. Tultaessa helmikuun loppupuolelle, päivä on jo kolme ja puoli tuntia pidempi kuin joulunvieton alkaessa.
On vain hieman yli kuukausi kevätpäivän tasaukseen, jolloin päivä ja yö ovat jälleen yhtä pitkät. Kevätpäivän tasaus ohitetaan 21.3. Tuosta päivämäärästä eteenpäin päivä on meillä pidempi kuin yö, yön edelleen lyhentyessä.
Ja vain kuukausi vapusta, kesäkuu alkaa ja aurinko nousee aamulla jo hieman neljän jälkeen ja laskee puoli yhdentoista aikoihin.
Kun kalenterivuosi on edennyt näin pitkälle, on maan akselin pohjoispää kallistunut ja edelleen kallistumassa kohti aurinkoa, keskikesä odottaa vain puolentoista kuukauden päässä.
Kuitenkin varsinaista pimeää aikaa jolloin auringon katsotaan olevan enemmän kuin 12° horisontin takana, ei ole ollenkaan toukokuun kolmannesta viikosta lähtien.
Terminen kevät saavutetaan samoihin aikoihin. Termisen kevään alkaessa vuorokauden keskilämpötila on yli nollan vähintään seitsemän vuorokauden ajan peräkkäin.
Tuolloin eletään loppukevättä, mikä muutaman viikon jälkeen vaihtuu kesäksi, vuodenaika toiseksi. Tämä tapahtuu hieman vapun jälkeen, jolloin koittaa terminen kesä, vuorokauden lämpötila on pysyvästi +10°: een yläpuolella.
Lopulta päädymme juhannukseen, jolloin koko maa juhlii yötöntä yötä.
Tämän jälkeen alkaa päivä hitaasti lyhetä ja yö vastaavasti pidetä. Onneksi kuitenkin kesää on vielä paljon jäljellä ja sen lämpöisimmät hetket edessäpäin..
Kesä väistämättä lopulta päättyy, alkaa syksy ja syyspäivän tasaus koittaa 23.9 jolloin päivä ja yö ovat jälleen yhtä pitkät. Tämän päivämäärän jälkeen alkaa yö voimakkaasti pidentyä ja päivä vastaavasti lyhetä. Hetken pimeneviä aamuja helpottaa talviaikaan siirtyminen lokakuun lopulla.
Näin olemme nopeasti käyneet läpi koko vuoden kalenterin, työviikkoja on vain muutama ennen riemullista joulun viettoa ja hulvattomia uuden vuoden juhlia.