自转轴倾斜 和 围绕太阳的公转 共同作用造成的，核心在于 黄赤交角。地球公转轨道的椭圆形状（近日点、远日点）对季节的冷暖影响很小，不是主要原因。
以下是详细解释：
黄赤交角：地球自转轴的倾斜
- 地球的自转轴（连接南北两极的假想轴）并不是垂直于它绕太阳公转的轨道平面（黄道面）。
- 这个自转轴相对于公转轨道平面的垂线倾斜了大约 23.5度。这个角度被称为 黄赤交角。
- 这个倾斜是全年保持不变的（指向北极星方向），不会随着地球公转而改变方向。
地球公转：太阳直射点的移动
- 地球在一年中围绕太阳公转一周。
- 由于地轴倾斜且方向不变，当地球处于公转轨道的不同位置时，太阳光线直射地球表面的点（直射点） 会在南北回归线之间移动。
- 夏至（北半球）： 地球位置使得太阳直射点达到最北端——北回归线（约23.5°N）。此时北半球倾向太阳。
- 冬至（北半球）： 地球位置使得太阳直射点达到最南端——南回归线（约23.5°S）。此时北半球背向太阳。
- 春分/秋分： 太阳直射点在赤道。
直射点移动如何导致昼夜长短变化：
- 昼夜分界线（晨昏线）： 这条线将地球分为被太阳照亮的白天半球和未被照亮的黑夜半球。这条线在地球自转过程中扫过地表。
- 倾斜与昼夜弧长： 由于地轴倾斜，当太阳直射点在北半球时（北半球夏季），北极点附近区域（北极圈内）会持续处于晨昏线的白昼一侧，产生极昼；同时，南极圈内则处于极夜。反之亦然。
- 对中纬度地区（如我们生活的温带）的影响：
- 夏至（直射点最北）： 北半球倾向太阳，晨昏线更偏向南极。这使得北半球大部分地区的白昼弧长（白天） 远大于黑夜弧长（夜晚），所以白天长，夜晚短。
- 冬至（直射点最南）： 北半球背向太阳，晨昏线更偏向北极。这使得北半球大部分地区的黑夜弧长（夜晚） 远大于白昼弧长（白天），所以夜晚长，白天短。
- 春分/秋分（直射点赤道）： 晨昏线恰好通过南北两极，全球各地昼夜几乎等长（各12小时）。
为什么寒冬（冬至前后）夜晚长、白天短？
- 在冬至时（北半球），太阳直射点位于南回归线。对于北半球中高纬度地区来说：
- 太阳在天空中运行的轨迹非常低（太阳高度角小）。
- 太阳从东南方升起，在西南方落下，在天空中停留的时间非常短。
- 与此同时，夜晚的时间则非常长。
- 这种昼短夜长的现象，加上太阳高度角低（阳光斜射，单位面积接收到的热量少），共同导致了北半球接收到的太阳辐射总量大幅减少，从而形成了寒冷的冬季。
总结关键点：
- 根本原因： 地球自转轴相对于公转轨道平面倾斜（黄赤交角约23.5°），且倾斜方向在公转过程中保持不变。
- 直接原因： 地球公转导致太阳直射点在南北回归线之间移动。
- 寒冬昼短夜长： 当太阳直射点移动到南半球（冬至时），北半球背向太阳，晨昏线位置使得北半球大部分地区的白昼弧长最短，黑夜弧长最长。
- 公转轨道椭圆的影响： 地球在1月初到达近日点（离太阳最近），此时北半球是冬季；在7月初到达远日点（离太阳最远），此时北半球是夏季。这证明距离太阳远近对季节冷暖影响很小，主导因素是阳光照射角度（太阳高度角）和照射时间（昼夜长短），而这都是由黄赤交角和公转共同决定的。
因此，寒冬时节白天短、夜晚长，是地球带着它倾斜的自转轴围绕太阳公转时，太阳直射点移动到南半球，导致北半球接收到的阳光照射角度低且时间短的自然结果。
