地球上的四季首先表現為一種天文現象，不僅是溫度的週期性變化，而且是晝夜長短和太陽高度的週期性變化。當然晝夜長短和正午太陽高度的改變，決定了溫度的變化。四季的遞變全球不是統一的，北半球是夏季，南半球是冬季；北半球由暖變冷，南半球由冷變熱。　　現在分析一下晝夜長短和太陽高度，在不同季節的週期性變化規律。　　從春分經夏至到秋分，北半球處於夏半年，南半球處於冬半年。在此期間，北半球晝長夜短，南半球晝短夜長；北極處於極晝，南極處於極夜；北迴歸線以北的太陽高度始終大於平均值，南迴歸線以南則小於平均值。北迴歸線以北太陽昇起於東北方的地平圈上，降落於西北方的地平圈上。二分日全球各地太陽均升起於正東方，降落於正西方。　　從秋分經冬至到春分，北半球處於冬半年，南半球處於夏半年。在此期間，南北半球的晝夜長短、極晝極夜和太陽高度，都同上述情況相反。北迴歸線以北太陽昇起於東南方的地平圈上，降落於西南方的地平圈上。　　從夏至經秋分到冬至，北半球由夏半年變為冬半年，南半球由冬半年變為夏半年。在此期間，北半球晝漸短，夜漸長，極晝帶逐漸縮小；南半球晝漸長，夜漸短，極夜帶逐漸縮小。北迴歸線以北太陽高度一直在減小，南迴歸線以南則在增大。北迴歸線以北太陽出升方向由東北變為東南，降落方向由西北變為西南。秋分日由正東昇起，正西降落。　　從冬至經春分到夏至，北半球由冬半年變為夏半年，南半球由夏半年變為冬半年。南北半球的晝夜長短、極晝極夜和太陽高度的變化同上述情況相反。北迴歸線以北太陽昇起的方向由東南變為東北，降落方向由西南變為西北。　　從冬至到春分和從夏至到秋分，全球各地晝長都向平均值（12小時）接近，極晝、極夜的範圍都逐漸縮小。北迴歸線以北和南迴歸線以南的太陽高度都在向平均值接近。北迴歸線以北，太陽昇起方向逐漸接近正東，降落方向接近於正西。　　從春分到夏至和從秋分到冬至，全球各地晝夜長短都在向極值變化，極晝、極夜的範圍都逐漸擴大。北迴歸線以北和南迴歸線以南的太陽高度也趨向極值。北迴歸線以北太陽昇、落的方向，分別向東北、東南和西北、西南移動。　　由於南北迴歸線之間的晝夜長短和太陽高度的變化較複雜，所佔篇幅較多，我們沒有充分地說明，讀者自行總結出規律來也是不難做到的。在分析的時候，最好能分成幾個階段來進行。例如，在北半球，可以從春分到太陽直射該地算做一個階段，再到夏至為第二個階段，夏至以後到再次太陽直射為第三個階段，以後可以把到冬至作為下一個階段，由冬至到春分是最後一個階段，太陽完成了一次迴歸運動。每個階段晝夜長短、太陽高度、太陽的升落方向及正午時太陽的方向（例如，北半球夏至時，太陽在正午時位於天頂以北，冬至時則在天頂以南），等等，都有較大的變化。

人們感覺地下室冬暖夏涼，是相對於當時地面上的溫度來說的。地下室的“屋頂”和“牆壁”都相當厚，且土質比較堅硬，這種厚而堅硬的牆壁不容易傳熱。所以，地下室的頂和壁既不能直接從大氣中吸熱，也不能直接向大氣中散熱，只有地下室口能夠直接和外界接觸。

冬天外面比較冷，身有寒氣，進入地下室常溫空氣中，所以感覺溫暖；夏季外面炎熱，再入常溫地下室，就會覺得涼些，因此，地下室裡的氣溫變化總是落後於外界的氣溫變化，而且溫差變化不大，相對於外界溫度來說冬暖夏涼。

擴充套件資料

除地下室外，窯洞的環境也是冬暖夏涼。

窯洞冬暖夏涼的原因：

窯洞冬暖夏涼是因為它保溫效能好。窯洞挖在山坡上，有厚實的牆壁及較小的門窗，炎炎夏日可以阻擋熱空氣的進入。到了冬季，同樣是由於牆壁、房頂、窗戶的綜合作用，使得窯洞內的熱氣不宜外出。因此，窯洞裡的氣溫變化總是落後於外界的氣溫變化，而且溫差變化不大，是謂冬暖夏涼。