كشفت الحسابات الفلكية عن اقتراب فصل الشتاء والذي يبدأ رسميا الأربعاء 21 ديسمبر، ويستمر 88 يوما و 23 ساعة و 38 دقيقة.
و في يوم 21 من شهر ديسمبر تقريباً تحديا بعد 35 يوما من الآن ، تسقط أشعة الشمس متعامدة على مدار الجدي، وتكون أشعة الشمس شديدة الميل على نصف الكرة الشمالي وشبه عمودية على نصف الكرة الجنوبي فيما عدا مدار الجدي.
ويقل طول النهار عن طول الليل في نصف الكرة الشمالي ، أي إنه خلال الانقلاب الشتوي ( حول يوم 22 ديسمبر ) يكون الوضع في نصف الكرة الشمالي معاكسا لما هو عليه في نصف الكرة الجنوبي.
وتكون حرارة أشهر الشتاء منخفضة لسببين رئيسين ، هما : سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض وميلها حد أقصى عن العمودي على سطح الأرض ، فالأشعة المائلة أقل حرارة من الأشعة العمودية ، نظرا إلى أن الأشعة المائلة تخترق مسافة أطول في الجو ، ما يجعلها تتعرض إلى كثير من الانعكاسات على السحب والامتصاص بفعل العوالق الجوية وغازات الجو ، كما أنها تنتشر على مساحة أكبر ، ما يقلل شدتها .
والسبب الثاني طول الليل وقصر النهار ، فالنهار القصير يعني وجود فرصة أقل لاكتساب الطاقة الحرارية من الشمس، والليل يعني وقتا أطول لفقدان الطاقة إلى الفضاء الخارجي بفعل إشعاع الأرض.