Een belangrijke oorzaak van het ontstaan van seizoenen is de draaiing van de aarde gecombineerd met de schuine stand van de aardas. De rotatieas van de aarde maakt een hoek van 66°33' ten opzichte van de zon. Deze stand blijft gedurende de gehele omloop van de aarde rond de zon hetzelfde. Het gevolg hiervan is dat gedurende de ene helft van de omloop het noordelijk en tijdens de andere helft het zuidelijk halfrond van de aarde het meest naar de zon is toegekeerd. Deze schuine stand van de aardas is dan ook de oorzaak van de variërende duur van dag en nacht en van de afwisseling van de jaargetijden.
Op of rond 21 maart staat de zon loodrecht boven de evenaar. Op deze dag begint op het noordelijk halfrond de astronomische lente, op het zuidelijk halfrond de astronomische herfst. In de daaropvolgende maanden staat de zon steeds verder boven het noordelijk halfrond. Op het noordelijk halfrond worden de dagen dan langer en de nachten korter, terwijl dit op het zuidelijk halfrond precies omgekeerd is. Op of rond 22 juni heeft de zon een maximale noordelijke breedte bereikt en staat dan boven de kreeftskeerkring op 23°27' NB.
Op het noordelijk halfrond is dit de langste dag van het jaar en op het zuidelijk halfrond de kortste dag. Het is het begin van resp. de zomer en de winter. Ten noorden van 66°33' NB, de noordpoolcirkel, gaat de zon dan zelfs helemaal niet meer onder (de pooldag), terwijl zij ten zuiden van 66°33' ZB, de zuidpoolcirkel, niet meer opkomt (de poolnacht). Na de 22ste juni komt de zon weer boven zuidelijker breedten te staan en op of rond 23 september wordt opnieuw de evenaar gepasseerd. Op het noordelijk halfrond begint dan de herfst, op het zuidelijk de lente. In de volgende maanden blijven de dagen op het zuidelijk halfrond langer en op het noordelijk halfrond korter worden.
Op of rond 22 december bereikt de zon haar maximale zuidelijke breedte en staat dan boven de steenbokskeerkring op 23°27' ZB. Op het gehele zuidelijk halfrond is dit de langste dag en op het noordelijk de kortste dag. Hier begint dan resp. de astronomische zomer en de astronomische winter. Na 22 december komt de zon weer boven noorderlijker breedten en worden de dagen op het zuidelijk halfrond korter en op het noordelijk langer, waarna op 21 maart de jaarcyclus is gesloten.
Ook wel schermeringsstralen genoemd.
Om dergelijke lichtstralen te kunnen zien moet aan twee voorwaarden worden voldaan. De eerste daarvan is dat er, naast licht, ook schaduwpartijen aanwezig zijn voor het vereiste contrast. De schaduw wordt in dit geval veroorzaakt door bewolking. In andere gevallen kan het ook een bergtop zijn.. In een vochtig herfstbos of in een park hangt de schaduw doorgaans samen met bomen of takken en blad. Als de zon door een gat in de bewolking schijnt, is de zonnestraal licht van tint.
De tweede voorwaarde voor het zien van een jakobsladder is dat het zonlicht voldoende verstrooid wordt om het zichtbaar te doen zijn. De verstrooiing van licht in de atmosfeer word veroorzaakt door stof, sneeuw, regen of, zoals in dit geval, gewoon door de altijd aanwezige luchtmoleculen.
Naarmate je verder kunt kijken en de afstand die het zonlicht aflegt groter is, is er meer strooilicht en zijn de lichtstralen dus beter te zien. Daardoor is het verschijnsel het duidelijkst in heldere lucht in de buurt van de horizon en bij lage zonnestand.
De jakobsladder, het verschijnsel van schermeringsstralen bij laagstaande zon, ontleent zijn naam aan een verhaal uit de Bijbel. Daarin wordt een droom beschreven van aartsvader Jakob. Hij zag in die droom een ladder, die tot in de hemel reikte en waarlangs engelen zich van boven naar beneden bewogen en van beneden naar boven (Genesis 28:12). Jakob noemde de plek waar hij dit had gedroomd Bethel, wat 'Huis van God' betekent. Later verwees de evangelist Johannes naar dit gebeuren.
