在太阳系中，只有地球上孕育了各种生物。伟大的地球人创造了灿烂的文明。那么，为什么太阳系中只有地球上才有人类？这与地球的特殊环境有关，与地球的四季更替、昼夜变化有关。
地球上的四季首先表现为一种天文现象，不仅是温度的周期性变化，而且是昼夜长短和太阳高度的周期性变化。当然昼夜长短和正午太阳高度的改变，决定了温度的变化。四季的递变全球不是统一的，北半球是夏季，南半球是冬季；北半球由暖变冷，南半球由冷变热。
那么地球上的四季是如何形成的呢？这与地球的自转轴不垂直于公转轨道平面有直接关系。先来分析地球的运动，地球有两种基本的运动，一种叫自转——地球自身的旋转，一种叫公转——地球绕着太阳的转动，地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆，它的长半径和短半径相差不大，接近正圆形，太阳就在这个椭圆的一个焦点上，因此就出现了近日点和远日点，地球处于近日点时与太阳距离为147,100,000公里，地球处于远日点时与太阳距离为152,100,000公里。由于地球自转轴总是向一个方向倾斜，与公转轨道平面成66.5度的夹角，并且保持不变，太阳直射点（指正午时太阳可以到达天顶位置）一年之中在南、北回归线之间移动，导致每日太阳辐射量在一年之中具有周期性的变化。1月初地球到达近日点，北半球为冬季，南半球为夏季，七月初地球到达远日点，北半球为夏季，南半球为冬季。
在四季的划分中，以太阳在黄道上的视位置为依据，以二分日、二至日或以四立日为界限。但是，东西方各国在划分四季时所采用的界限点是不完全相同的。我国传统的四季划分方法强调四季的天文意义，是以二十四节气中的四立（立春、立夏、立秋、立冬）作为春、夏、秋、冬各季节的起点，以二分（春分、秋风）和二至（夏至、冬至）作为中点的。如春季立春为始点，太阳黄经为315°，春分为中点，立夏为终点，太阳黄经变为45°，太阳在黄道上运行了90°。西方四季划分更强调四季的气候意义，是以二分二至日作为四季的起始点的，如春季以春分为起始点，以夏至为终止点。这种四季比我国划分的四季分别迟了一个半月。
无论是我国的具有天文意义的四季划分，还是西方具有气候意义的四季划分，都是天文上的划分方法。这是因为，二分、二至和四立在天文上都有确切的含义，都是把全年分成大体相等的四个季节，每个季节三个月，太阳在黄道上运行90°。它们都不能反映各地气候的实际情况。通过这种方法划分的季节，就是天文四季。天文四季是半球统一的，北半球是夏季，南半球是冬季。在半球的范围内，每个季节有统一的开始和结束的时刻，并且在半球范围内，每一地点均存在着这四个季节，每个季节都是等长的。
和四季的划分一样，二十四节气的划分也与地球绕太阳的公转相关。节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。视太阳从春分点（黄经零度，此刻太阳垂直照射赤道）出发，每前进15度为一个节气；运行一周又回到春分点，为一回归年，合360度，因此分为24个节气。
从二十四节气的命名可以看出，节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。其中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是用来反映季节的，将一年划分为春、夏、秋、冬四个季节。春分、秋分、夏至、冬至是从天文角度来划分的，反映了太阳高度变化的转折点。而立春、立夏、立秋、立冬则反映了四季的开始。由于中国地域辽阔，具有非常明显的季风性和大陆性气候，各地天气气候差异巨大，因此不同地区的四季变化也有很大差异。
小暑、大暑、处暑、小寒、大寒等五个节气反映气温的变化，用来表示一年中不同时期寒热程度；雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象，表明降雨、降雪的时间和强度；白露、寒露、霜降三个节气表面上反映的是水汽凝结、凝华现象，但实质上反映出了气温逐渐下降的过程和程度：气温下降到一定程度，水汽出现凝露现象；气温继续下降，不仅凝露增多，而且越来越凉；当温度降至摄氏零度以下，水汽凝华为霜。
小满、芒种则反映有关作物的成熟和收成情况；惊蛰、清明反映的是自然物候现象，尤其是惊蛰，它用天上初雷和地下蛰虫的复苏，来预示春天的回归。
立春、立夏、立秋、立冬——亦合称“四立”，分别表示四季的开始。“立”即开始的意思。公历上一般在每年的2月4日、5月5日、8月7日和11月7日前后。 “四立”表示的是天文季节的开始，从气候上说，一般还在上一季节，如立春黄河流域仍在隆冬。
夏至、冬至——合称“二至”，表示天文上夏天、冬天的极致。“至”意为极、最。夏至日、冬至日一般在每年公历的6月21日和12月22日。夏至雨连连，冬至雪纷纷。
春分、秋风——合称“二分”，表示昼夜长短相等。“分”即平分的意思。这两个节气一般在每年公历的3月20日和9月23日左右。
雨水——表示降水开始，雨量逐步增多。公历每年的2月18日前后为雨水。
惊蛰——春雷乍动，惊醒了蛰伏在土壤中冬眠的动物。这时气温回升较快，渐有春雷萌动。每年公历的3月5日左右为惊蛰。
清明——含有天气晴朗、空气清新明洁、逐渐转暖、草木繁茂之意。另有清淡明智之意。公历每年大约4月5日为清明。
谷雨——雨水增多，大大有利谷类作物的生长。公历每年4月20日前后为谷雨。
小满——其含义是夏熟作物的籽粒开始灌浆饱满，但还未成熟，只是小满，还未大满。大约每年公历5月21日这天为小满。
芒种——麦类等有芒作物成熟，夏种开始。每年的6月5日左右为芒种。芒种火烧天
小暑、大暑、处暑——暑是炎热的意思。小暑还未达最热，大暑才是最热时节，处暑是暑天即将结束的日子。它们分别处在每年公历的7月7日、7月23日和8月23日左右。
白露——气温开始下降，天气转凉，早晨草木上有了露水。每年公历的9月7日前后是白露。
寒露——气温更低，空气已结露水，渐有寒意。这一天一般在每年的10月8日。
霜降——天气渐冷，开始有霜。霜降一般是在每年公历的10月23日。
小雪、大雪——开始降雪，小和大表示降雪的程度。小雪在每年公历11月22日，大雪则在12月7日左右。
小寒、大寒——天气进一步变冷，小寒还未达最冷，大寒为一年中最冷的时候。公历1月5日和该月的20日左右为小、大寒。
节气的日期在阳历中是相对固定的，如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。但在农历中，节气的日期却不大好确定，再以立春为例，它最早可在上一年的农历12月15日，最晚可在正月15日。现在的农历既不是阴历也不是阳历，而是阴历与阳历结合的一种阴阳历。农历存在闰月，如按照正月初一至腊月除夕算作一年，则农历每一年的天数相差比很大（闰年13个月）。为了规范年的天数，农历纪年（天干地支）每年的第一天并不是正月初一，而是立春。即农历的一年是从当年的立春到次年立春的前一天。例如2008年是农历戊子年，戊子年的第一天不是公历2008年2月7日（农历正月初一），而是公历2008年2月5日。节气的日期可根据以下公式来速推：
[Y×D+C]-L
Y=年代数、D=0.2422、L=闰年数、C取决于节气和年份。本世纪立春的C值=4.475，求2017年的立春日期如下：[2017×0.2422+4.475]-[2017/4-15]=492-489=3，所以2017年的立春日期是2月3日。
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