Ekinokslar: 20 – 21 Mart ile 22 – 23 Eylül günlerinde güneş ışıkları öğle zamanı Dünya’mız Ekvator’una noktasal olarak dik açı iie gelir. Ancak, ekliptik düzlemi ile Ekvator düzlemi çakışmamaktadır. Yengeç ve Oğlak dönenceleri ise güneş ışıklarını 66033′ lik açı ile alır. Kuzey Kutup (Arktik) ve Güney Kutup (Antarktik) dairelerine ise güneş ışıkları 23°27′ ‘lik açı ile gelir. Bu dönemde gece ile gündüz eşit olur ve Kuzey Yarım, Küre ile Güney Yarım Küre aynı derecede aydınlanır. Örneğin kutuplar hariç, Güneş sabah saat 6′da doğar ve akşam 6′da batar (Şekil 2.8). Ancak Ekvatordan kutuplara, yani yüksek enlemlere doğru gidildikçe, öğle zamanı Güneş’in ufuk üstündeki yükselişi azalır.
Yine bu günlerde Güneş, kutuplar hariç, bütün enlemlerde tam doğudan doğar ve tam batıdan batar. Güneş öğle zamanı Ekvator’da, yatay düzlem üzerinde dik olarak yükselir ve her saat yatay düzlemle 15°’lik açı yapar. Yani Güneş’in sabah saat altıda doğduğunu kabul edersek, ufuk üzerindeki yükselişi saat 7′de 15°, saat 8′de ise 30° dir.
Solstis: 21-22 Haziran günlerinde güneş ışıkları Kuzey Yarım Küre’de 23°27′ deki Yengeç dönencesine dik gelir. Bu duruma yaz solstisi denir. 21 – 22 Aralık’ta güneş ışıkları bu kez Güney Yarım Küre’de 23°27″ ki Oğlak dönencesine dik gelir. Bu duruma ise kış solstisi denir.
20-21 Mart ile 22-23 Eylül günlerinde Güneş’ten gelen ışıklar Ekvatora dik olarak ulaşır. Bu günlerde Dünya’nın her tarafı eşit olarak aydınlandığı için gece ile gündüz süresi 12′şersaat olmak üzere eşitlenir. Bu duruma ekinokslar denir.
Kış solstisi: 21 – 22 Aralık günlerinde güneş ışıkları, Güney Yarım Küre’de 23°27′den geçen Oğlak dönencesine dik olarak gelir. Güneş ışıkları bu dönemde 66°33′ dan geçen Güney Kutup Dairesi (Antarktik daire)’ne 47° ve Güney Kutbuna 23°27′ lik açı ile ulaşır. Aynı günde Ekvator 66°33′ ile gelen güneş ışıkları Yengeç dönencesine 43° ve 66°33′deki Kuzey Kutup Dairesine ise 0°’lik açı ile gelir. Bu dönemde Kuzey Kutup altı ay süren karanlık döneme girerken Güney Kutup çevresi aynı süre içerisinde devamlı olarak aydınlık kalır.
Yarım kürelere göre farklı aydınlanma durumu, Dünya’nın yörünge ekseni üzerinde dönerken ekliptik düzleme 23°27′lık açı yapmasından ileri gelir. Buna göre yaz solstisinde (21 Haziran) güneş ışıkları Kuzey Yarım Küre’de Yengeç dönencesine, kış solstisinde (21-22 Aralık) ise Güney Yarım Küre’de Oğlak dönencesine dik gelir.
Kış solstisinde Dünya’nın aydınlanma ve gündüz süreleri şöyledir:
Kuzey Yarım Küre’de, kuzey enlemlere doğru gidildikçe gecelerin süresi uzar,
Güney Yarım Küre’de gündüz süresi geceden uzun olur,
Gece ve gündüz arasındaki eşitsizlik Ekvator’dan kutuplara doğru artar,
Ekvator’un kuzey ve güneyindeki aynı enlemlerde gece ve gündüzün nispî uzunluğu birbirinin tersi olur, yani Kuzey Kutup Dairesi (66°33′ kuzey) ve Kuzey Kutbu arasında gecenin süresi 24 saati bulur. Başka bir ifade ile bu kesim devamlı olarak karanlıkta kalır,
Buna karşılık Güney Kutup Dairesi (66°33′ güney) ile Güney Kutbu arasında aydınlanma süresi 24 saatittir, başka bir ifade iie bu sahada devamlı gündüzler hüküm sürer (Şekil 2.5 ve 2.6).
Yaz solstisi: Kış solstisinin aksine yaz solstisinde Güneş, Ekvatora değil, Ekvator’un kuzeyinde 23°27‘ kuzeydeki Yengeç dönencesine dik olarak gelir. Kuzey Kutup Dairesi (66°33′) ile Kuzey Kutbu arasındaki alanda Güneş batmaz, bu nedenle sürekli gündüzler yaşanır. Buna karşılık Güney Yarım Küre’de Güney Kutup Dairesi (66°33′ güney enlemi) ile Güney Kutbu arasında kalan bölge isedevamlı karanlık olur. Böylece Kuzey Yarım Kürede uzun günler ve yaz dönemine geçilirken, Güney Yarım Küre’de kısa gündüz dönemi, dolayısıyla kış mevsimi yaşanır.
