四季交替
四季交替主要是地球繞太陽公轉的結果。由於地球在不斷自轉的過程中，是斜著身子繞太陽公轉的。因此，太陽直射點在地球表麵就會發生變化，便有了四季的輪流“值班”。每年6月22日前後是北半球的夏至日，太陽直射北回歸線，北半球進入夏季。隨著地球的不斷公轉，到了9月22日前後——北半球的秋分日，太陽直射赤道，此時北半球是秋季。同樣，在每年的12月22日，這一天是北半球的冬至日，太陽直射南回歸線，這是北半球的冬季。每年3月21目前後是北半球的春分日，太陽直射點北返，再次直接射向赤道，這是北半球的春季。四季的更替，北半球和南半球的情形正好相反，但都是地球在不斷的公轉中產生的結果。
地球公轉
地球公轉的方向是自西向東，公轉的軌道是橢圓形。
太陽位於橢圓的一個焦點上。每年1月初，地球離太陽最近，這個位置叫近日點；7月初，地球離太陽最遠，這個位置叫遠日點。公轉軌道的長度是94000萬千米，公轉一周所需的時間是一年，天文上所說的一年（回歸年）是365日5時48分46秒。地球公轉的軌道平麵叫黃道麵，它與地球赤道平麵之間有一個交角，叫黃赤交角，其角度是23°26′。在地球公轉過程中，由於黃赤交角的存在，使得太陽在地球上的直射點往返於南北回歸線之間，並且引起地球各地正午太陽高度和晝夜長短的周期變化。
霧與虹的奧秘
諸多的氣象要素組成了龐雜的天氣係統，而係統的變遷造就了百般變幻的氣象之景。清晨之際，近地麵處常形成濃厚的鋒麵霧。彌漫的大霧籠罩著大地，灰蒙蒙的一片，頓時天地相連，海天一色。你知道霧是怎麼形成的嗎？雨後天晴，天際掛著一道瑰麗的七色彩虹，引發了人們無限的想象。天空中的虹又是如何形成的呢？
霧的形成
霧不是憑空從天上掉下來的，它是由懸浮在低空中的小水滴凝結而成的。空氣中所含有的水汽是一定的，而且隨溫度的下降而增加，當增加到最大限量時水汽就飽和了，等到高出飽和水汽量時，多餘的水汽就凝結成水滴或冰晶。如果空氣中水汽含量非常大，而氣溫降低到一定的程度，一部分水汽將會凝結成很多小水滴。這些小水滴會越來越多而最終形成霧。一般把水平能見距離低於1000米的霧稱為“霧”，而能見距離在1000～10000米的霧稱為“輕霧”。
虹的形成
在盛夏和初秋季節裏，降雨之後，許多小水滴飄浮在空氣中。當太陽光射入這些小水滴時，經折射而改變了光線原來的方向，並將由7種顏色合成的白色太陽光散射，使之重新分解成為7種顏色；再經地麵的反射作用，就在太陽的對麵形成了顏色從外向內呈赤、橙、黃、綠、青，藍、紫七色的美麗光弧，這就是虹。虹的顏色和寬度與水滴大小有關。水滴越大，虹的顏色就越鮮豔，虹帶也越寬。
奇異的雪
我國古代就出現過六月飛雪的反常現象。周代的《六韜》一書中有夏雪的相關記載；《漢書·五行誌》記載了元帝永光元年（公元前43年），從農曆三月到九月就一直是雨雪天氣，使莊稼顆粒無收。據考證，我國在537年也發生過一次長達數月的夏雪天氣，導致天下饑饉。夏季本應是酷熱難當，卻出現了寒冷的天氣，這是怎麼回事呢？
六月飛雪探秘
一些科學家認為，六月飛雪是由於大規模的火山爆發造成的。火山爆發時可產生達數百萬噸的火山灰，上升至大氣高層，飄散到世界各處，一連數月遮天蔽日。它導致白天太陽無光，夜間不見星星，還使得許多地區出現寒冷天氣。據研究，537年中國發生的那次夏雪天氣，是由於新幾內亞東南部的一次火山噴發造成的。“六月雪”雖屬罕見，但也有其科學道理。像青藏高原這類地區，天氣多變，雖是六七月天，下大雪也是平常事。所以六月飛雪的現象雖然十分罕見，但從氣象學角度講，是可能發生的。
離奇的彩雪
日常所見的雪都是白色的，我們也常用“皚皚白雪”來形容大雪，好像雪的顏色已經被界定，就是白色的。其實，雪也有彩色的。我國西藏的察隅、德國的海德堡和南極等地就曾下過紅色雪：內蒙古下過黃色的雪；北冰洋斯比茲爾下過綠色的雪；更讓人不可思議的是，意大利挑羅台依和瑞典南部竟下過烏黑的雪……這時呈現在我們眼前的仿佛是一個五彩繽紛的雪的世界。那麼彩雪又是如何形成的呢？原來那是因為雪中摻雜了有顏色的物質。