안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
겨울에는 지축이 기울어지고 태양 주위를 공전하는 지구의 위치가 바뀌기 때문에 여름에 비해 겨울에 태양이 더 빨리 지는 것처럼 보입니다.
지구의 축은 태양 주위를 공전하는 궤도면에 대해 약 23.5도 각도로 기울어져 있습니다. 지구가 태양 주위를 공전함에 따라 축의 기울기로 인해 일년 중 다른 시간에 지구의 다른 부분이 태양을 향하게 됩니다.
겨울철에는 북반구가 태양으로부터 멀어지게 기울어집니다. 따라서 태양빛은 지구의 대기를 더 많이 통과해야 하므로 태양빛이 산란되어 태양이 하늘에서 더 낮게 보이게 됩니다. 또한 겨울 동안 지구는 궤도에서 태양으로부터 더 멀리 떨어져 있기 때문에 태양 빛이 지구의 더 넓은 지역에 퍼지게 되어 표면에 직접 도달하지 않습니다.
결과적으로 태양은 하늘에서 더 낮고 그 빛은 겨울에 지구의 대기를 더 많이 통과해야 하므로 더 빨리 집니다. 반대로 여름철에는 북반구가 태양 쪽으로 기울어져 태양빛이 대기에 의해 덜 산란되고 지구 표면에 더 직접적으로 도달하여 태양이 하늘에서 더 높게 나타나고 지는 데 더 오래 걸립니다.