안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
겨울에 해가 짧아지는 이유는 지구의 기울기 변화와 관련이 있습니다. 지구는 공전하는 동안 자전축이 기울어져 있기 때문에, 태양의 광선이 지구의 표면에 도달하는 각도가 변합니다. 이러한 기울기 변화로 인해 겨울에는 해가 더 낮게 떠오르고 높게 지는 현상이 발생하게 됩니다.
지구의 자전축은 약간 기울어져 있으며, 이 기울기로 인해 한 해 동안 태양의 위치가 변합니다. 겨울철에는 특히 북반구에서는 남쪽으로 기울어져 태양이 높이 떠오르는 각도가 작아지게 됩니다. 따라서 해가 떠오르는 위치가 낮아지고, 일출부터 일몰까지의 시간이 짧아집니다. 그 결과로 겨울에는 낮이 짧아지고 밤이 길어지는 것이죠.
이와 반대로 여름에는 북반구에서 자전축이 태양을 향하게 되어 태양이 높이 떠오르는 각도가 크게 됩니다. 따라서 해가 높이 떠오르는 위치가 높아지고, 일출부터 일몰까지의 시간이 길어지게 됩니다.