През 2021 година астрономическата зима, слънцестоенето, в северното полукълбо започва на 21 декември в 17:59 часа българско време.

Зимата, както и останалите сезони, се дължи на наклона на земната ос, който е 23,45° спрямо орбиталната равнина, в която се движи Земята. Поради този наклон различни части на планетата са подложени на различно осветяване от страна на Слънцето при движението ѝ по орбитата през годината. Вследствие на това през този период лъчите падат под много малък ъгъл спрямо земната повърхност, като това води до разпръскването им (снопът от лъчи) на по-голяма повърхност – вода или суша, а не се фокусира на по-малка площ, както е през лятото, когато снопът лъчи идва почти вертикално.

През зимата Слънцето е и ниско над хоризонта, за по-кратко време през деня, в сравнение с лятото. Земята е осветена, но значително по-малко количество енергия попада върху континентите и океаните на това полукълбо на планетата, в чиято част лъчите падат под малък ъгъл. Освен това тъмната част на денонощието (нощта) се увеличава значително, като повече от половината от съответното полукълбо през този период се намира в нощ във всеки един момент. Така за единица площ се пада по-малко количество енергия и се приема по-малко топлина. Още и Слънцето залязва напълно в зоната зад полярния кръг и там настъпва полярната нощ.

Всички тези фактори водят до увеличена загуба на топлина от съответното полукълбо (южно или северно) в космоса, което не може да се компенсира от ниския приток на енергия и слънчево греене през този сезон, в сравнение с лятото. Въздухът, водата и земната повърхност изстиват и над тях се образуват масивни студени – полярни и арктични въздушни маси с много ниски температури, които нахлуват все по на юг (в северното полукълбо) или все по на север (в южното).

Снимка: БНР