شكل "٢٣": الفصول الأربعة ومن الجدير بالذكر أن الليل والنهار يتساويان من حيث الطول عندما تتعامد أشعة الشمس على خط الاستواء. وهذا يتم مرتين في العام كما ذكرنا سابقًا حيث يحدث الاعتدالان الربيعي والخريفي "شكل ٢٣". وعندما يصل طول النهار أقصى مدى له في نصف الكرة الشمالي يعرف ذلك باسم الانقلاب الصيفي. في حين أنه عندما يقصر النهار إلى أدنى معدل له في النصف الشمالي أيضًا من الكرة الأرضية، فإن ذلك يعرف باسم الانقلاب الشتوي.

أ- الاعتدال الربيعي Vernal Equinox دعنا نتصور أن أشعة الشمس عمودية الآن على خط الاستواء، وأن رحلة الشمس الظاهرية في هذه الفترة هي من الجنوب إلى الشمال، في هذه الحالة تكون دائرة الإضاءة Circle of Illumination مارة بالقطبين الشمالي والجنوبي. ونظرًا لكروية سطح الأرض فإن هذا يعني أن زاوية سقوط أشعة الشمس تقل تدريجيًّا شمال وجنوب خط الاستواء إلى أن