北半球冬天冷夏天热的原因是地球公转。
1、地球的自转轴倾斜
地球在公转过程中，它的自转轴不是垂直于黄道面，而是与其倾斜约23.5度，这个角度被称为倾角。由于自转轴的倾斜，导致了北半球和南半球在不同季节受到的阳光照射角度不同。
2、冬至和夏至
冬至是北半球的最短白昼和最长黑夜，通常发生在每年的12月22日左右。这是因为在冬至时，北半球离太阳更远，所以太阳光照射到北半球的面积更大，导致气温下降，进而造成北半球的冬天寒冷。
夏至时，北半球离太阳更近，太阳光照射到北半球的面积更小，但是由于倾斜角度较大，太阳光照射到地面的面积较大，这导致北半球的夏季气温升高。
北半球季节变化的特点及其影响
1、倾斜角度的变化
随着地球绕太阳公转，倾斜角度会发生微小的变化。这种变化会导致每年季节的起始时间略有不同，使得冬天和夏天的长度也有所调整。
地球的自转轴在空间中慢慢移动，围绕黄道面旋转，在大约2.85万年的时间内完成一个完整的循环。这使得地球的倾斜角度相对于太阳和黄道面的位置会发生微小的变化。
2、气候影响
北半球冬天的寒冷和夏天的炎热对各地区的气候产生重要影响。例如，北极圈以北的地区在冬季会经历长时间的黑暗和极低的温度，而在夏季则会有连续数周的白昼。这些极端的气候条件对生物和人类活动均有重要影响。
3、季节变化的特点
除了冬季和夏季之外，春季和秋季是北半球另外两个重要的季节。春季是温暖的季节，天气逐渐转暖，植物苏醒，动物开始繁殖。秋季则是凉爽的季节，天气逐渐变凉，植物开始凋零，动物为了备冬做准备。
地球在自转，同时也绕着太阳公转。地球的自转周期大约是24小时，和昼夜交替的周期几乎是一致的。地球的公转周期是一年，春夏秋冬交替的周期也是一年。
有光照的白天平均气温要比没有光照的夜晚高，冬天的气温要比夏天的气温低，这些现象都与太阳的光照有关。
如果问你，地球是在冬天距离太阳近还是在夏天距离太阳近？这个问题就会有一些人不知道了。
地球的公转轨道是一个椭圆，有近日点和远日点。到太阳的距离对地球的光照也会产生影响，近的时候阳光会强烈一些。可是北半球夏季的时候，地球却是处在远日点附近，到了1月初冬季的时候，地球才会到达近日点。
春夏秋冬的形成与地轴的倾斜有关。地球自转的时候，地轴一直指向北极星附近。这就使得正午时刻太阳光直射的位置是变化的。夏至的那一天，正午的太阳光直射北回归线。到了冬至日，正午的太阳光直射到南回归线。阳光斜射时，单位面积的水平面上接收到的太阳辐射功率就要比直射时少。冬至日时，北回归线处单位面积接收到的太阳辐射功率约为夏至日的68%。
而地球到太阳的距离对地球接收太阳辐射的影响非常小。地球的公转轨道虽然是一个椭圆，但这个椭圆非常接近圆。将地球的公转轨道在一张纸上按比例描绘出来，如果不用刻度尺精确测量一下，凭肉眼看根本分辨不出这是一个椭圆。
地球在远日点时距离太阳大约1.52亿千米，在近日点时距离太阳大约1.47亿千米。太阳光垂直照射到地球单位面积上的辐射功率与距离的平方成反比，可以计算出地球在远日点接收到的太阳辐射量约为近日点时的93.5%。这个影响比起地轴倾斜造成的影响要小很多。