Солнечные лучи в день зимнего солнцестояния падают под меньшим углом, потому что Северное полушарие находится в точке максимального удаления от Солнца. 1

Это следствие наклона земной оси относительно плоскости её орбиты вокруг Солнца, составляющего примерно 23,5 градуса. 1 Благодаря этому наклону планета получает солнечное излучение неравномерно в течение года: Северное полушарие то приближается к Солнцу, то удаляется от него, что обуславливает смену времён года и вариации в продолжительности светового дня. 1

В день зимнего солнцестояния Северное полушарие находится дальше всего от Солнца, и лучи светила падают на поверхность планеты под очень низким углом. 2 Из-за этого световой день в этот период минимален, а ночь — самая длинная. 3