昼夜长短和正午太阳高度的变化
太阳直射点的移动，使地球表面接受到占的太阳辐射能量，因时因地而变化。这种变化可以通过昼夜长短和正午太阳高度的变化来体现。昼夜长短反映了日照时间的长短，正午太阳高度是一日内最大的太阳高度，反映了太阳辐射的强弱。二者结合起来，可以定性地表达某时某地太阳辐射能量的多少。
（一）昼夜长短的变化 自春分日至秋分日，是北半球的夏半年。在此期间，太阳直射北半球，北半球各纬度昼长大于夜长；纬度越高，昼越长夜越短。其中，夏至日这一天，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，而且北极圈及其以北地区，太阳整日不落，出现极昼现象。南半球反之。
自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年。在此期间，太阳直射南半球，北半球各纬度夜长大于昼长；纬度越高，夜越长昼越短。其中，冬至日这一天，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，而且北极圈及其以北地区，太阳整日不出，出现极夜现象。南半球反之。
在春分日和秋分日，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，各为12小时
（二）正午太阳高度的变化 同一天，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
夏至日那天，太阳直射北回归线，此时，北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值；南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
冬至日那天，太阳直射南回归线，此时，南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值；北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。
春分日和秋分日，太阳直射赤道。正午太阳高度自赤道向两极递减。
综上所述，全球除赤道以外，同一纬度地区，昼夜长短和正午太阳高度随季节而变化，使太阳辐射具有季节变化的规律，同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度而变化，使太阳辐射具有纬度分异的规律。
四季和五带的划分
（一）四季的划分 根据昼夜长短和正午太阳高度的变化而划分的四季，夏季就是一年内白昼最长、太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、太阳高度最低的季节；春秋二季就是冬夏的过渡季节。然而，这样划分的四季，与各地实际气候的递变不一定往符合。了使季节划分与气候相符合，现在北温带许多国家一般把3、4、5三个月划为春季季；6、7、8三个月划为夏季；9、10.11三个尺月月划为秋季；12、1、2三个月划为冬季。
（二）五带的划分 五带的划分是一种比较古老、简单的纬度地带划分方法，它以南、北回归线和南、北极圈为界限，把地球表面粗略地分为热带、南北温带、南北寒带五个热量带（图1.27）。五带反映了年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区减少的规律。例如，计算表明，极圈和两极的年太阳辐射总量，分别为赤道上年太阳辐射总量的1/2和2/5。 五带的划分虽然比较简单，但它是科学家们进一步研究地球表面地域分异规律的基础。例如，地理学家把气候、植被、土壤等因素综合起来考虑，划分了热带雨林带、温带落叶阔叶林带、苔原带等等。