Dünya ekseni etrafındaki hareketini sürdürürken, aynı zamanda Güneş etrafında da hareket eder. Dünya’nın Güneş etrafındaki hareketi sırasında izlediği yola yörünge denir. Dünya’nın yörüngesi elipse benzer bir şekildedir. Yörüngenin oluşturduğu düzleme ekliptik denir. Dünya’nın ekseni ile yörüngenin düzlemi arasında 66° 33′ lık bir açı vardır. Yani Ekvator ile ekliptik birbiriyle çakışık olmayıp, aralarında 23° 27′ lık bir açı vardır.
Bu koşullarda, Dünyanın Güneş’in etrafında gerçekleştirdiği ve yaklaşık olarak 365 gün 6 saat süren birtam turluk hareketine yıllık hareket denir. Bu geçen süreye de yıl (sene) denir.
Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesi elips şekline benzediğinden, şu sonuçlara neden olur:
- Dünya yıllık hareketi sırasında Güneş’e bazen yaklaşır, bazen uzaklaşır. Dünya’nın Güneş’e en yakın olduğu zaman, 3 Ocak tarihidir. Bu duruma günberi (perihel) denir. Dünya’nın Güneş’e en uzak olduğu zaman, 4 Temmuz tarihidir. Bu duruma günöte (afel) denir.
- Dünya’nın yörüngedeki hızı Güneş’e en yakın olduğu durumda en fazla, Güneş’e en uzak olduğu durumda en azdır. Dünya’nın yörüngedeki hızının arttığı dönemde 30 sürmesi gereken şubat ayı 2 gün erken biterek 28 gün sürer.
- Kuzey Yarım Küre’de sonbahar ekinoksu iki gün gecikerek 23 Eylül tarihinde gerçekleşir.
- Yıl süresi içinde 6 saatlik fark meydana gelir. Bu fark dört yılda bir şubat ayına eklendiğinden, şubat ayı dört yılda bir 29 gün çeker.
- Kuzey Yarım Küre’de yaz mevsimi, Güney Yarım Küre’de ise kış mevsimi 2 gün daha uzundur.
Dünya’nın Güneş etrafında dönmesi sonucunda şu durumlar meydana gelir:
- Yıl (sene) meydana gelir.
- Güneş ışınlarının bir yere düşme açısı yıl boyunca değişir.
- Güneş ışınları sürekli Ekvator’a dik düşmez. Yıl boyunca dönencelere bir kez, dönenceler arasına iki kez dik düşer.
- Yatay düzleme dik olarak yerleştirilen bir cismin öğle vakitlerindeki gölge boyu her gün değişir.
- Yıl içinde farklı sıcaklık dönemleri olan mevsimler oluşur. Orta kuşakta, Güneş ışınlarının geliş açısının yıl içindeki değişimi daha fazla olduğu için dört mevsim belirgin olarak yaşanır.
- Esiş yönleri mevsimler arasında değişen muson rüzgarları oluşur.
- Gece ve gündüzü ayıran aydınlanma çizgisinin teğet geçtiği enlemler, kutup noktaları ile kutup daireleri arasında yer değiştirir.
- Yarım kürelerde birbirinin tersi mevsimler yaşanır.
- Gece ve gündüz uzunlukları yıl içinde değişir. Bu nedenle, bir merkezde Güneş’in doğduğu ve battığı yerlerde, yıl içinde değişmeler olur.
Ekvator’da yıl boyunca gece ve gündüz süresi birbirine eşittir. Bunun nedeni aydınlanma çizgisinin yıl boyunca Ekvator’u iki eşit parçaya bölmesidir. Ekvator’da gece ve gündüz süresi yıl boyunca eşit olduğundan, Güneş’in doğma ve batma saatleri ile doğup battığı yön hiç bir zaman değişmez.
Dünya’nın yıllık hareketi sırasında, Dünya’nın ekseni ile yörünge (ekliptik) düzlemi arasındaki 66° 33′ lık açı kolay kolay değişmez. Bu nedenle yıllık harekete bağlı olarak meydana gelen sonuçların oluşmasında, eksen eğikliği temel etkendir.
Yeryüzünde dönencelerin (Yengeç Dönencesi ve Oğlak Dönencesi) 23° 27′ enlemlerinden, kutup dairelerinin 66° 33′ enlemlerinden geçmesi eksen eğikliğinin bir sonucudur.
Eksen eğikliği ortadan kalkmış olsaydı dönenceler ve kutup daireleri oluşmazdı. Güneş ışınları Ekvator’a sürekli dik açıyla, herhangi bir noktaya da yıl boyunca aynı açıyla gelirdi. Herhangi bir noktada sürekli aynı mevsim yaşanırdı. Aydınlanma çizgisi yıl boyunca kutup noktalarından geçeceğinden, gece ve gündüz her yerde eşit olurdu.
- Gece ile gündüz süresi arasındaki fark Ekvator’dan kutuplara doğru artar. Kutup noktalarında 6 ay gece 6 ay gündüz yaşanır.
- Matematik iklim kuşakları oluşur. Dönenceler arasındaki bölge tropikal kuşak, dönenceler ile kutup daireleri arasındaki bölge ortak kuşak, kutup daireleri ile kutup noktaları arası kutup kuşağı olarak adlandırılır.
Yeryüzünün yıllık ortalama sıcaklık değerlerine göre sıcaklık kuşakları belirlenmiştir. Matematik iklim kuşakları ile sıcaklık kuşaklarının sınırları birbiriyle tam uyumlu değildir. Çünkü, matematik iklim kuşaklarının belirlenmesinde, sadece Güneş ışınlarının geliş açısı dikkate alınmıştır. Sıcaklık kuşaklarının sınırları üzerinde ise, Güneş ışınlarının geliş açısının yanında kara ve deniz dağılışı, okyanus akıntıları ve yükselti gibi sıcaklık etmenleri belirleyici olmuştur.
