Godišnje doba predstavlja period koji traje otprilike tri meseca i ponavlja se svake godine u ravnomernom ritmu. Karakterišu ga posebne klimatske odlike, a one zavise prvenstveno od položaja Zemlje naspram Sunca, odnosno od položaja Sunca na nebeskoj sferi.

Na Zemlji, pojava godišnjih doba je direktan rezultat Zemljine orbite oko Sunca i aksijalnog nagiba Zemlje u odnosu na ravan ekliptike. U umerenim i polarnim regionima, promene godišnjih doba su obeležene promenama u intenzitetu sunčeve svetlosti koja dopire do površine Zemlje. Ove varijacije utiču na biljni i životinjski svet; na primer, dovode do mirovanja biljaka ili migracija i hibernacije životinja.

Astronomsko određenje godišnjih doba

Za ljubitelje astronomije, najprecizniji način određivanja godišnjih doba zasnovan je na kretanju Zemlje i položaju Sunca. Astronomsko vreme kao osnova za određivanje godišnjih doba datira barem iz perioda Julijanskog kalendara koji su koristili stari Rimljani. Iako neke zemlje (poput Australije, Novog Zelanda, Pakistana i Rusije) preferiraju meteorološko računanje, astronomsko određenje se i dalje koristi širom sveta.

Precizno vreme smene godišnjih doba određuje se tačnim vremenima kada Sunce dostiže tropske krajeve Raka i Jarca (za solsticije) i vremenima prelaska Sunca preko ekvatora (za ravnodnevice).

Zbog eliptične prirode Zemljine orbite, koju je otkrio Johan Kepler, astronomska godišnja doba nisu jednake dužine. Tačke na orbiti koje su ključne za razumevanje su:

1. Perihel:Najbliža tačka Suncu (perijapsa), koja se javlja bilo gde između 2. i 5. januara.
2. Afel:Najudaljenija tačka od Sunca (apoapsis), koja se javlja bilo gde između 3. i 6. jula.

U kontekstu astronomskih perioda, vreme od martovske do septembarske ravnodnevice trenutno je 7,56 dana duže nego od septembarske do martovske ravnodnevice.

Datumi koji označavaju smene astronomskih godišnjih doba su:

• Martovska ravnodnevica: 19, 20. ili 21. mart.
• Junski solsticij: 20. ili 21. jun.
• Septembarska ravnodnevica: 22. ili 23. septembar.
• Decembarski solsticij: 21. ili 22. decembar.

Kalendarska podela u umerenoj klimi 

U umerenim klimama, kao što je ona koja vlada u ovom našem regionu, koristi se kalendarska podela na četiri godišnja doba. Ova podela definiše godišnja doba u relativnom smislu, oslanjajući se na tradicionalne datume smene, bez obzira na lokalne klimatske varijacije.

Kalendarski periodi u našim krajevima (Severna hemisfera) su:

• Proleće:20.03. − 21.06. (mart, april, maj)
• Leto:21.06. − 23.09. (jun, jul, avgust)
• Jesen:23.09. − 21.12. (septembar, oktobar, novembar)
• Zima:21.12. − 20.03. (decembar, januar, februar)

Važno je napomenuti da su na južnoj hemisferi godišnja doba u potpunosti suprotna.

Meteorološka definicija

Pored astronomske i kalendarske, postoji i meteorološka podela, koju koriste profesionalni meteorolozi širom sveta. Meteorološka godišnja doba računaju se prema temperaturi, pri čemu je leto najtopliji kvartal u godini, a zima najhladniji kvartal.

Ova podela, definisana još 1780. godine od strane Palatinskog meteorološkog društva, grupiše godišnja doba u tri cela meseca prema Gregorijanskom kalendaru.

U umerenim područjima na Severnoj hemisferi, meteorološka godišnja doba počinju:

• Proleće: 1. marta
• Leto: 1. juna
• Jesen: 1. septembra
• Zima: 1. decembra

Zanimljivo je da u zemljama poput Finske i Švedske meteorolozi koriste koncept termalnih sezona, koje se definišu na osnovu srednjih dnevnih temperatura (npr. proleće počinje kada srednja dnevna temperatura trajno pređe 0 °C). Ovo znači da takva godišnja doba ne počinju na određene datume, već se moraju odrediti posmatranjem i variraju u različitim delovima zemlje.

Sezone u ekstremnim klimama

U tropskim krajevima, zimski period se ne primećuje, te tamo postoje samo dva godišnja doba: kišno (koje se poklapa sa našim prolećem) i sušno (ostali delovi godine). S druge strane, u Sahari i drugim pustinjama je prisutno večno leto, dok na Arktiku i Antarktiku vlada večna zima.

Položaj Zemlje u eliptičnoj orbiti i njen nagib su fundamentalni za ritam života na planeti. Različite kulture i naučne discipline definišu godišnja doba na različite načine — kalendarski, astronomski (precizno vreme ravnodnevica i solsticija) ili meteorološki (prema temperaturi) — ali svi ovi sistemi nastoje da objasne ritmične klimatske promene uzrokovane kosmičkim faktorima.